圖像信息處理實驗指導(dǎo)書

1、圖像信息處理實驗指導(dǎo)書通信教研室2010年9月目錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc272861461 概述 PAGEREF _Toc272861461 h 1 HYPERLINK l _Toc272861462 第一章 基于MATLAB的圖像信息處理算法實驗 PAGEREF _Toc272861462 h 2 HYPERLINK l _Toc272861463 實驗一 數(shù)字圖像基本操作 PAGEREF _Toc272861463 h 2 HYPERLINK l _Toc272861464 實驗二 空間域圖像增強 PAGEREF _Toc272861464 h 5

2、HYPERLINK l _Toc272861465 實驗三 數(shù)字圖像的空間域濾波 PAGEREF _Toc272861465 h 7 HYPERLINK l _Toc272861466 實驗四 數(shù)字圖像的頻域濾波 PAGEREF _Toc272861466 h 14 HYPERLINK l _Toc272861467 第二章 基于DM6437的圖象處理算法實驗 PAGEREF _Toc272861467 h 19 HYPERLINK l _Toc272861468 實驗一 靜態(tài)圖像采集 PAGEREF _Toc272861468 h 19 HYPERLINK l _Toc272861469 實

3、驗二 圖像灰度變換 PAGEREF _Toc272861469 h 21 HYPERLINK l _Toc272861470 實驗三 圖像黑白變換 PAGEREF _Toc272861470 h 24 HYPERLINK l _Toc272861471 實驗四 圖像反色 PAGEREF _Toc272861471 h 27 HYPERLINK l _Toc272861472 實驗五 自定義顏色填充 PAGEREF _Toc272861472 h 30 HYPERLINK l _Toc272861473 實驗六 圖像銳化變換 PAGEREF _Toc272861473 h 33 HYPERLIN

4、K l _Toc272861474 實驗七 圖像中值濾波算法 PAGEREF _Toc272861474 h 36 HYPERLINK l _Toc272861475 實驗八 圖像Sobel算子邊緣提取 PAGEREF _Toc272861475 h 39 HYPERLINK l _Toc272861476 實驗九 圖像彩條疊加 PAGEREF _Toc272861476 h 42 HYPERLINK l _Toc272861477 實驗十 圖像線性變換 PAGEREF _Toc272861477 h 45 HYPERLINK l _Toc272861478 實驗十一 圖像直方圖計算與顯示 P

5、AGEREF _Toc272861478 h 48 HYPERLINK l _Toc272861479 實驗十二 圖像空域低通濾波器 PAGEREF _Toc272861479 h 51 HYPERLINK l _Toc272861480 實驗報告格式 PAGEREF _Toc272861480 h 54 HYPERLINK l _Toc272861481 參考文獻 PAGEREF _Toc272861481 h 55概述圖像信息處理是電子信息工程專業(yè)的一門專業(yè)課程。通過實驗，使學(xué)生鞏固并加深理解課堂所學(xué)基本理論知識，熟悉數(shù)字圖像處理基本概念，掌握數(shù)字圖像處理的基本技巧和基本編程方法。1. 實

6、驗內(nèi)容及安排學(xué)生在學(xué)習(xí)完信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、MATLAB語言等前期課程基礎(chǔ)上，將課堂老師介紹的基本概念和方法通過設(shè)計實驗來加深理解，實驗安排涵蓋了圖像變換、圖像增強、圖像分析等內(nèi)容。學(xué)生實驗前應(yīng)了解開發(fā)環(huán)境、開發(fā)工具熟悉等基本技能，通過實驗逐步掌握使用相應(yīng)開發(fā)工具進行數(shù)字圖像處理的經(jīng)驗和技巧，鍛煉提高分析問題、解決問題能力。2. 實驗方式與基本要求實驗方式：（1）由指導(dǎo)老師講解實驗的基本要求、完成的任務(wù)操作要領(lǐng)及注意事項。（2）實驗每兩人一組，由學(xué)生獨立操作完成實驗。（3）學(xué)生在完成預(yù)習(xí)報告后才能進入實驗室進行實驗。基本要求：（1）學(xué)會用相關(guān)的開發(fā)工具編寫數(shù)字圖像處理程序，在規(guī)定的時間內(nèi)

7、完成實驗內(nèi)容。（2）實驗前先預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，編制好相應(yīng)的程序及準(zhǔn)備需要改變的參數(shù)，能預(yù)計出可能出現(xiàn)的結(jié)果。（3）觀察實驗過程，分析比較實驗結(jié)果，與所學(xué)的理論知識相對照。（4）撰寫規(guī)范的實驗報告。封面應(yīng)有題目、班級、姓名、學(xué)號與實驗日期、地點；正文應(yīng)包括設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計原理、設(shè)計方案及關(guān)鍵函數(shù)理解；要求附上實驗結(jié)果，圖表翔實、表述清晰，并對實驗結(jié)果進行討論及說明。3. 考核方式與評分辦法采用實驗操作與實驗報告綜合評分。（1）學(xué)生每次做完實驗要進行登記。（2）實驗的結(jié)果符合實驗的教學(xué)要求，且得到指導(dǎo)教師認可簽字后，學(xué)生方可離開實驗室。（3）指導(dǎo)教師對每份實驗報告進行批改、評分將成績登錄在冊。指導(dǎo)教師根

8、據(jù)學(xué)生實驗過程、操作情況、實驗結(jié)果、實驗報告質(zhì)量、創(chuàng)新性和工作態(tài)度等給出考核成績，成績評定實行優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個等級，不及格者需重新做實驗。第一章 基于MATLAB的圖像信息處理算法實驗實驗一 數(shù)字圖像基本操作一、實驗?zāi)康恼莆兆x、寫圖像的基本方法。掌握MATLAB語言中圖像數(shù)據(jù)與信息的讀取方法。理解圖像灰度變換處理在圖像增強的作用。二、實驗內(nèi)容與要求復(fù)制若干圖形文件（如forest.tif和b747.jpg）至MATLAB目錄下work文件夾中。熟悉MATLAB語言中對圖像數(shù)據(jù)讀取，顯示等基本函數(shù)特別需要熟悉下列命令：熟悉imread()函數(shù)、imwrite()函數(shù)、size(

9、)函數(shù)、Subplot（）函數(shù)、Figure（）函數(shù)。將MATLAB目錄下work文件夾中的forest.tif圖像文件讀出.用到imread，imfinfo等文件，觀察一下圖像數(shù)據(jù)，了解一下數(shù)字圖像在MATLAB中的處理就是處理一個矩陣。將這個圖像顯示出來（用imshow）。嘗試修改map顏色矩陣的值，再將圖像顯示出來，觀察圖像顏色的變化。將MATLAB目錄下work文件夾中的b747.jpg圖像文件讀出，用rgb2gray()將其轉(zhuǎn)化為灰度圖像，記為變量B。圖像灰度變換處理在圖像增強的作用讀入不同情況的圖像，請自己編程和調(diào)用Matlab函數(shù)用常用灰度變換函數(shù)對輸入圖像進行灰度變換，比較相應(yīng)

10、的處理效果。對B進行如圖所示的分段線形變換處理，試比較與直方圖均衡化處理的異同。圖1.1 分段線性變換函數(shù)三、實驗原理與算法分析灰度變換灰度變換是圖像增強的一種重要手段，它常用于改變圖象的灰度范圍及分布，是圖象數(shù)字化及圖象顯示的重要工具。圖像反轉(zhuǎn)灰度級范圍為0, L-1的圖像反轉(zhuǎn)可由下式獲得對數(shù)運算：有時原圖的動態(tài)范圍太大，超出某些顯示設(shè)備的允許動態(tài)范圍，如直接使用原圖，則一部分細節(jié)可能丟失。解決的方法是對原圖進行灰度壓縮，如對數(shù)變換：s = clog(1 + r)，c為常數(shù)，r 0冪次變換：對比拉伸：在實際應(yīng)用中,為了突出圖像中感興趣的研究對象，常常要求局部擴展拉伸某一范圍的灰度值，或?qū)Σ煌?/p>

11、范圍的灰度值進行不同的拉伸處理，即分段線性拉伸：其對應(yīng)的數(shù)學(xué)表達式為：四、實驗步驟熟悉MATLAB語言中對圖像數(shù)據(jù)讀取，顯示等基本函數(shù)文件讀取與信息顯示：load trees;X,map=imread(forest.tif);subimage(X,map);I=imread(forest.tif);imshow(I);imfinfo(forest.tif);map顏色矩陣的修改X,map=imread(forest.tif);map1=map+map;subimage(X,map1);灰度圖像的轉(zhuǎn)化RGB=imread(football.jpg);B=rgb2gray(RGB);figure(

12、1);imshow(RGB);title(原圖);figure(2);imshow(B);title(灰度圖);圖像灰度變換處理在圖像增強中的作用RGB=imread(football.jpg);B=rgb2gray(RGB);figure(1);imshow(RGB);title(原圖);figure(2);imshow(B);title(灰度圖);% J = imadjust(I,low_in; high_in,low_out; high_out)% 將low_in至high_in之間的值映射到low_out至high_out之間，low_in以下及high_in以上歸零。g1=imadj

13、ust(B,0 1,1 0);% imcomplement:對圖像進行求反運算g2=imcomplement(B);g3=im2uint8(mat2gray(log(1+double(B);figure(3);imshow(g1);title(灰度調(diào)整圖);figure(4);imshow(g2);title(反色圖);figure(5);imshow(g3);title(對數(shù)變換圖);繪制圖像灰度直方圖的方法，對圖像進行均衡化處理對B進行如圖所示的分段線形變換處理x1=0:0.01:0.125;x2=0.125:0.01:0.75;x3=0.75:0.01:1;y1=2*x1;y2=0.25

14、+0.6*(x2-0.125);y3=0.625+1.5*(x3-0.75);x=x1,x2,x3;y=y1,y2,y3;plot(x,y)title(分段線性曲線);五、實驗結(jié)果分析與討論實驗二 空間域圖像增強 一、實驗?zāi)康氖煜?shù)字圖像增強的一般方法，包括：1.掌握空域變換增強的原理、方法2.掌握直方圖變換的原理、方法二、實驗內(nèi)容練習(xí)圖像增強的Matlab命令：histeq，histem一幅256X256的灰度圖像如圖（a）,將060灰度級壓縮到030范圍內(nèi),壓縮比1/2;60180的灰度級擴大到30240,比率為190/120;將180255灰度級壓縮到240255范圍內(nèi),壓縮比為15/7

15、5。效果圖如圖（b）。2. 熟悉命令histeq，將原圖（a）做直方圖均衡和直方圖均衡處理，比較圖像增強的效果，并用命令histem繪制增強后圖像的直方圖三、實驗原理：1、增強圖象對比度實際上拉伸圖像中一些灰度細節(jié)，相對抑制不感興趣的部分。這可以通過分段線性變換得到。（1）分段線性變換數(shù)學(xué)表達式（2）分段線性變換函數(shù)實現(xiàn)算法程序如下：r1=(g1-g0)/(f1-f0); % b1=g0-r1*f0;r2=(g2-g1)/(f2-f1);% b2=g1-r2*f1;b3=g2-r3*f2;for i=1:m for j=1:nf=X2(i,j);g(i,j)=0;if (f=0)&(f=f1)

16、&(f=f2)&(f=0)&(f=f1)&(f=f2)&(f=7);J2(K)=G(K);figure; imshow(J2,map); J3=I; % gradient3K=find(G=7);J3(K)=255;figure; imshow(J3,map); J4=I; % gradient4K=find(G=7);J4(K)=255;figure; imshow(J4,map); J5=I; % gradient5K=find(G=7);J5(Q)=255;figure;imshow(J5,map);自行設(shè)計銳化空間濾波器domain=8 8 0 8 8; 8 8 0 8 8; 0 0

17、0 0 0; 8 8 0 8 8; 8 8 0 8 8;K1= ordfilt2(J,5,domain);實驗四 數(shù)字圖像的頻域濾波一、實驗?zāi)康恼莆請D像濾波的基本定義及目的。掌握傅立葉變換及逆變換的基本原理方法。理解頻域濾波的基本原理及方法。掌握進行圖像的頻域濾波的方法。二、實驗內(nèi)容與要求傅立葉變換讀出woman.tif這幅圖像，對其進行快速傅立葉變換，分別顯示其幅度圖像和相位圖像。僅對相位部分進行傅立葉反變換后查看結(jié)果圖像。僅對幅度部分進行傅立葉反變換后查看結(jié)果圖像。將圖像的傅立葉變換F置為其共軛后進行反變換，比較新生成圖像與原始圖像的差異。平滑頻域濾波設(shè)計理想低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器

18、和高斯低通濾波器，截至頻率自選，分別給出各種濾波器的透視圖。讀出test_pattern.tif這幅圖像，分別采用理想低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器和高斯低通濾波器對其進行濾波（截至頻率自選），再做反變換，觀察不同的截止頻率下采用不同低通濾波器得到的圖像與原圖像的區(qū)別，特別注意振鈴效應(yīng)。(提示:1)在頻率域濾波同樣要注意到填充問題；2）注意到(-1)x+y;)銳化頻域濾波設(shè)計理想高通濾波器、巴特沃斯高通濾波器和高斯高通濾波器，截至頻率自選，分別給出各種濾波器的透視圖。讀出test_pattern.tif這幅圖像，分別采用理想高通濾波器、巴特沃斯高通濾波器和高斯高通濾波器對其進行濾波（截至頻率自

19、選），再做反變換，觀察不同的截止頻率下采用不同高通濾波器得到的圖像與原圖像的區(qū)別。三、實驗原理與算法分析頻域增強頻域增強是利用圖像變換方法將原來的圖像空間中的圖像以某種形式轉(zhuǎn)換到其他空間中，然后利用該空間的特有性質(zhì)方便地進行圖像處理，最后再轉(zhuǎn)換回原來的圖像空間中，從而得到處理后的圖像。頻域增強的主要步驟是：選擇變換方法，將輸入圖像變換到頻域空間。在頻域空間中，根據(jù)處理目的設(shè)計一個轉(zhuǎn)移函數(shù)，并進行處理。將所得結(jié)果用反變換得到增強的圖像。常用的頻域增強方法有低通濾波和高通濾波。低通濾波圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中頻部分，而圖像的邊緣和噪聲對應(yīng)于高頻部分。因此能降低高頻成分幅度的濾波器就能

20、減弱噪聲的影響。由卷積定理，在頻域?qū)崿F(xiàn)低通濾波的數(shù)學(xué)表達式：G(u,v) =H(u,v)F(u,v)理想低通濾波器（ILPF）巴特沃斯低通濾波器（BLPF）指數(shù)型低通濾波器（ELPF）高通濾波由于圖像中的細節(jié)部分與其高頻分量相對應(yīng)，所以高通濾波可以對圖像進行銳化處理。高通濾波與低通濾波相反，它是高頻分量順利通過，使低頻分量受到削弱。高通濾波器和低通濾波器相似，其轉(zhuǎn)移函數(shù)分別為:理想高通濾波器（IHPF）巴特沃斯高通濾波器（BLPF）指數(shù)型高通濾波器（ELPF）圖像經(jīng)過高通濾波處理后，會丟失許多低頻信息，所以圖像的平滑區(qū)基本上會消失。所以，可以采用高頻加強濾波來彌補。高頻加強濾波就是在設(shè)計濾波傳

21、遞函數(shù)時，加上一個大于0小于1的常數(shù)c，即：H(u,v) =H(u,v)+c四、參考程序傅立葉變換圖像的快速傅立葉變換，分別顯示其幅度圖像和相位圖像。F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);F2=log(1+abs(F1); %amplitude spectrumF3=fftshift(F1);F4=angle(F1); %phase spectrumfigure(1),imshow(F),title(原圖);figure(2),imshow(F3),title(幅度譜);figure(3),imshow(log(1+abs(F3),),title(轉(zhuǎn)換坐標(biāo)原點的

22、幅度譜);figure(4),imshow(F4),title(相位譜);相位部分進行傅立葉反變換。F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);i=sqrt(-1);f2=ifft2(exp(i*angle(F1);figure(1),imshow(F),title(原圖);figure(2),imshow(real(f2),);title(相位譜重建圖);相位譜決定了圖像信號中各頻率分量的位置。幅度部分進行傅立葉反變換。F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);f1=ifft2(abs(F1);figure(1),imshow(F),ti

23、tle(原圖);figure(2),imshow(log(1+abs(f1),);title(幅度譜重建圖);平滑頻域濾波指數(shù)低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計與濾波指數(shù)低通濾波器clc; clear all; I=imread(cameraman.tif); subplot(1,2,1),imshow(I); title(原圖);f=double(I); % 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，MATLAB不支持圖像的無符號整型的計算 g=fft2(f); % 傅立葉變換 g=fftshift(g); % 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣 M,N=size(g); nn=1; % 一階指數(shù)低通濾波器 d0=50; %截止頻率 m=

24、fix(M/2); n=fix(N/2); for i=1:M for j=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); h=exp(-(d/d0)n) result(i,j)=h*g(i,j); end end result=ifftshift(result); J1=ifft2(result); J2=uint8(real(J1); subplot(1,2,2),imshow(J2); title(指數(shù)低通濾波后圖形); %顯示濾波處理后的圖像巴特沃斯低通濾波器（二階）clc; clear all; I=imread(cameraman.tif); subplot(1,2,1),im

25、show(I); title(原圖 ) f=double(I); % 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，MATLAB不支持圖像的無符號整型的計算 g=fft2(f); % 傅立葉變換 g=fftshift(g); % 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣 M,N=size(g); nn=1; % 二階巴特沃斯(Butterworth)低通濾波器 d0=50; %截止頻率 m=fix(M/2); n=fix(N/2); for i=1:M for j=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); h=1/(1+0.414*(d/d0)(2*nn); % 計算低通濾波器傳遞函數(shù) result(i,j)=h*g(i,j); end en

26、d result=ifftshift(result); J1=ifft2(result); J2=uint8(real(J1); subplot(1,2,2),imshow(J2); title(巴特沃斯低通濾波后圖像 ) % 顯示濾波處理后的圖像銳化頻域濾波理想高通濾波器、巴特沃斯高通濾波器和高斯高通濾波器的設(shè)計與濾波理想高通濾波器clearI=imread(cameraman.tif);f=double(I); g=fft2(f); g=fftshift(g); M,N=size(g);d0=80; %d0=15,25,80m=fix(M/2); n=fix(N/2);for i=1:M

27、for j=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); if(d=d0) h=1; else h=0; end result(i,j)=h*g(i,j); endendresult=ifftshift(result);J1=ifft2(result); J2=uint8(real(J1);subplot(121),imshow(I); title(原圖);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(理想高通濾波后圖像 )巴特沃斯高通濾波器clearI=imread(cameraman.tif);g=fft2(I); g=fftshift(g); M,N=size(

28、g);nn=2; % 2-grade nutterworth highpass filterd0=80;m=fix(M/2);n=fix(N/2);for i=1:M for j=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); if (d=0) h=0; else h=1/(1+0.414*(d0/d)(2*nn);%transform fuction calculation endresult(i,j)=h*g(i,j);endendresult=ifftshift(result);J1=ifft2(result);J2=uint8(real(J1);subplot(121),imsho

29、w(I); title(原圖);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(巴特沃斯高通濾波后圖像 ) 第二章 基于DM6437的圖象處理算法實驗1、如無特殊說明，本章實驗程序位于文件夾“video_Algorithm”下。要深刻理解數(shù)字圖象處理算法，可以參考圖書：Visual C+數(shù)字圖象實用工程案例精選，徐慧 等編著，人民郵電出版社，2004年3月第一版Visual C+/Matlab圖象處理與識別實用案例精選，胡小峰 趙輝編著，人民郵電出版社，2004年9月第一版2、TI公司提供了高效的算法庫，用戶可以自行去官方網(wǎng)站下載，編號為：spruf30。3、本板卡的圖象數(shù)據(jù)

30、在DDR內(nèi)存中的格式：Cb-Y-Cr-Y，比如一個內(nèi)存數(shù)據(jù)為0 x12345678，那么0 x78=Cb，0 x56=Y0，0 x34=Cr，0 x12=Y1，諸如類推。4、如果Flash有程序，請把SW2的AEW2撥到OFF狀態(tài)，這樣上電后DSP就不會運行。實驗一 靜態(tài)圖像采集目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉靜態(tài)圖象采集設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話

31、，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開video_acqui文件夾的工程video_acqui.pjt，此工程功能為：初始化視頻輸入、輸出模塊寄存器，把攝像頭捕捉到的影像輸出到顯示器，僅捕捉一幅圖象；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；點擊運行，稍等片刻后程序自動停止，如果成功，顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像。本實驗結(jié)束！注：DM6437集成了視頻輸入模塊，可以直接與數(shù)字視頻信號連接，本版卡雖然加了解

32、碼芯片TVP5146，但是也把這些信號引腳引出來，方便用戶連接數(shù)字視頻；輸出DAC，這樣就不必要再加一顆視頻編碼IC，從而降低成本，利于設(shè)計和制造；視頻輸入、輸出模塊需要用到DDR2內(nèi)存作為緩沖，如果DDR2內(nèi)存不好用，那么會輸出錯亂的圖象，所以運行圖象相關(guān)程序前必須初始化DDR控制器；實驗二 圖像灰度變換目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉灰度變換算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到A

33、V模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開Color2gray文件夾的工程Color2gray.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象輸出到顯示器，并將之變成灰度；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的453行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出灰度圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示

34、屏顯示出攝像頭所指影像已變灰度。本實驗結(jié)束！注算法原理：對人眼敏感的是Y值，UV色度值其次，所以把UV變成0 x80，圖象即為灰度；實驗三 圖像黑白變換目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉黑白變換算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，

35、打開CCS并連接；打開Color2blackwhite文件夾的工程Color2blackwhite.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象輸出到顯示器，并將之變成黑白；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的441行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出黑白圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已變黑白。本實驗結(jié)束！注：圖象變成灰度，然后對Y進行二值化處理即可；實驗四 圖像反色目的熟悉DM6437外設(shè)寄

36、存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉反色變換算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開ColorInverse文件夾的工程ColorInverse.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象輸出到顯示器，并將之變成灰度的反色；下載程序ou

37、t文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的438行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出灰度反色圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已被反色。本實驗結(jié)束！注：對Y值進行取反即可實現(xiàn)本算法；實驗五 自定義顏色填充目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉內(nèi)存數(shù)據(jù)操作算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和

38、仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開FillRGB文件夾的工程FillRGB.pjt，此工程功能為：用直觀的RGB顏色填充內(nèi)存顯示區(qū)，并將之顯示出來；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的244行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到DDR的圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出填

39、充的藍色圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出所填充的顏色。本實驗結(jié)束！注：先定義一個結(jié)構(gòu)體來輸入RGB值，然后進行RGB到Y(jié)UV422的轉(zhuǎn)換即可；如果用戶希望往一個特定的矩形區(qū)域填充顏色不妨編寫算法試試。實驗六 圖像銳化變換目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉銳化變換算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和

40、板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開ColorSharpen文件夾的工程ColorSharpen.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象進行銳化處理，并將之輸出到顯示器；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的422行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出銳化圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已被銳化。本實驗結(jié)束！注：銳化算法最簡單思想

41、是前一個象素取后一個象素與本身的差值；用戶可以嘗試其他的銳化算法，比如拉普拉斯算法；實驗七 圖像中值濾波算法目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉中值濾波算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開MedianFilte

42、r文件夾的工程MedianFilter.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象進行中值濾波處理，并將之輸出到顯示器；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的420行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出中值濾波后的圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已被濾波。本實驗結(jié)束！注：中值濾波算法思想把圖象分割成3*3或5*5的小塊，然后每塊中央象素的值用周圍象素的平均值代替；用戶可以嘗試其他的中值濾波算法，比

43、如5*5的選擇；實驗八 圖像Sobel算子邊緣提取目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉邊緣提取算法設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開EdgeDistillUseSobel文件夾的工程EdgeDistillUseS

44、obel.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象進行Sobel邊緣提取處理，并將之輸出到顯示器；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的423行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到二值化圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出邊緣提取后的圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已被處理。本實驗結(jié)束！注：Sobel邊緣提取算法思想把圖象分割成3*3或5*5的小塊，然后每塊中央象素的值用周圍象素的Sobel加權(quán)值來代替；Sobel邊緣檢測算子使用兩個

45、如下有向算子(一個水平的，一個是垂直的)，每一個逼近一個偏導(dǎo)數(shù)： Dxf(x,y)=f(x+1,y-1)+2f(x+1,y)+f(x+1,y+1)-f(x-1,y-1)+2f(x-1,y)+f(x-1,y+1)Dyf(x,y)=f(x-1,y+1)+2f(x,y+1)+f(x+1,y+1)-f(x-1,y-1)+2f(x,y-1)+f(x+1,y-1)Sobel算子利用像素的左、右、上、下鄰域的灰度加權(quán)算法，根據(jù)在邊緣點處達到極值這一原理進行邊緣檢測。該方法不但產(chǎn)生較好的檢測效果，而且對噪聲具有平滑作用，可以提供較為精確的邊緣方向信息。但是，在抗噪聲好的同時也存在檢測到偽邊緣，定位精度不高的缺

46、點。如果在Sobel算子處理圖像之前對圖片進行預(yù)處理，突出圖片的邊緣線條部分，那么再經(jīng)Sobel算子運算后的邊緣線條將會精確得多，而Sobel算子的噪聲抑制作用也得到保存。用戶可以嘗試其他的濾波算法預(yù)處理；實驗九 圖像彩條疊加目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉DSP內(nèi)存圖象數(shù)據(jù)操作設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭

47、輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開ColorBarOverlay文件夾的工程ColorBarOverlay.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象進行彩條間隔覆蓋處理，并將之輸出到顯示器；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的422行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色源圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出彩條覆蓋后的圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已被處理

48、。本實驗結(jié)束！注：本實驗與實驗五很相似，用戶掌握內(nèi)存數(shù)據(jù)格式，然后即可操作自如；實驗十 圖像線性變換目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉圖象線性變換操作設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板卡的P3或者P5，另一頭連接顯示器的AV輸入，并調(diào)到AV模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AV輸入應(yīng)該是黃色端子。用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的P9插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；給EL_DM6437和攝像頭上電，打開CCS并連接；打開LinearTransfo

49、rm文件夾的工程LinearTransform.pjt，此工程功能為：把攝像頭捕捉到的一幅圖象進行線性變換處理，并將之輸出到顯示器；下載程序out文件，如果沒有就先編譯一下ProjectBuild（）；把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；設(shè)置第一個斷點，在video_test.c的405行處：點擊運行，稍等片刻后程序停止在斷點，此時可以從顯示器看到彩色源圖象：繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出線性變換后的圖象：并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像已被處理。本實驗結(jié)束！注：線性算法的思想是每個象素與一個系數(shù)相乘，還可以加上一個系數(shù)；比例線性變換是對單波段逐個像元進行處理的，它是將原圖象亮度值動態(tài)范圍按線性關(guān)系式擴展到指定范圍或整個動態(tài)范圍；用戶可以嘗試其他線性變換算法。實驗十一 圖像直方圖計算與顯示目的熟悉DM6437外設(shè)寄存器的操作熟悉DM6437視頻輸入、輸出端的操作及編程熟悉圖象直方圖的計算設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437實驗平臺步驟與內(nèi)容連接好電腦和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用視頻線一頭連接板