數(shù)字視頻圖像處理與通信實驗指導(dǎo)書(2013)new

1、數(shù)字視頻圖像處理與通信數(shù)字視頻圖像處理與通信實驗指導(dǎo)書安陽工學(xué)院安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院I目錄目錄概述概述.1 1第一章第一章 基于基于MATLABMATLAB的圖像信息處理算法實驗的圖像信息處理算法實驗.2 2實驗一實驗一 數(shù)字圖像基本操作數(shù)字圖像基本操作.2 2實驗二實驗二 空間域圖像增強空間域圖像增強.5 5實驗三實驗三 數(shù)字圖像的空間域濾波數(shù)字圖像的空間域濾波.9 9實驗四實驗四 數(shù)字圖像的頻域濾波數(shù)字圖像的頻域濾波.1818第二章第二章 基于基于DM6437DM6437的圖象處理算法實驗的圖象處理算法實驗.2525實驗一實驗一 靜態(tài)圖像采集靜態(tài)圖像采集.

2、2525實驗二實驗二 圖像灰度變換圖像灰度變換.2626實驗三實驗三 圖像黑白變換圖像黑白變換.2929實驗四實驗四 圖像反色圖像反色.3131實驗報告格式實驗報告格式.3434參考文獻參考文獻.35351概概 述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)

3、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?；疽螅海?）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)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

4、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預(yù)習(xí)、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（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(rèn)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 60 分以下者需重新做實驗。第一章第一章 基于基于MATLABMATLAB的圖像信息處理算法實驗的圖像信息處

5、理算法實驗實驗一實驗一 數(shù)字圖像基本操作一一、實驗?zāi)康摹嶒災(zāi)康摹⒄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、實驗條件二、實驗條件1、PC 機2、MATLAB7.0三、實驗原理三、實驗原理1.1. 灰度變換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。1) 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rLs12) 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(xì)節(jié)可能丟失。解決的方法是對原圖進行灰度壓縮

6、，如對數(shù)變換：s = clog(1 + r)，c為常數(shù)，r 03) 冪次變換：0, 0,ccrs4) 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秶幕叶戎颠M行不同的拉伸處理，即分3段線性拉伸：其對應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：四、實驗內(nèi)容與要求四、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。1.1. 熟悉熟悉 MATLABMATLAB 語言中對圖像數(shù)據(jù)讀取，顯示等基本函數(shù)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)、imwr

7、ite()函數(shù)、size()函數(shù)、Subplot（）函數(shù)、Figure（）函數(shù)。1)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。2)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。2.2. 圖像灰度變換處理在圖像增強的作用圖像灰度變換處理

8、在圖像增強的作用1) 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)的處理效果。2) 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。4圖1.1 分段線性變換函數(shù)五、實驗步驟五、實驗步驟1.1. 熟悉熟悉 MATLABMATLAB 語言中對圖像數(shù)據(jù)讀取，顯示等基本函數(shù)語言中對圖像數(shù)據(jù)讀取，顯示等基本函數(shù)1)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(for

9、est.tif);2)map 顏色矩陣的修改X,map=imread(forest.tif);map1=map+map;subimage(X,map1);3)灰度圖像的轉(zhuǎn)化RGB=imread(b747.jpg);B=rgb2gray(RGB);figure(1);imshow(RGB);title(原圖);figure(2);imshow(B);title(灰度圖);2.2. 圖像灰度變換處理在圖像增強中的作用圖像灰度變換處理在圖像增強中的作用RGB=imread(b747.jpg);5B=rgb2gray(RGB);figure(1);imshow(RGB);title(原圖);figur

10、e(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=imadjust(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);i

11、mshow(g2);title(反色圖);figure(5);imshow(g3);title(對數(shù)變換圖);3.3. 繪制圖像灰度直方圖的方法，對圖像進行均衡化處理繪制圖像灰度直方圖的方法，對圖像進行均衡化處理1)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+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);六、實驗結(jié)果分析與討論六、實驗結(jié)果分析與討論實驗

12、二實驗二 空間域圖像增強空間域圖像增強 一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?熟悉數(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、實驗條件二、實驗條件1、PC 機2、MATLAB7.0三、實驗原理三、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(xì)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(dá)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);r1=(g1-g0)/(f1-f0); % % b1=g0-r1*f0;b1=g0-r1*f0;r2=(g2-g1)/(f2-f1);%r2=(g2-

13、g1)/(f2-f1);% b2=g1-r2*f1;b2=g1-r2*f1;b3=g2-r3*f2;b3=g2-r3*f2;forfor i=1:mi=1:m forfor j=1:nj=1:nf=X2(i,j);f=X2(i,j);g(i,j)=0;g(i,j)=0;ifif (f=0)&(f=0)&(f=f1)&(f=f1)&(f=f2)&(f=f2)&(f=0)&(f=0)&(f=f1)&(f=f1)&(f=f2)&(f=f2)&(f=7);K=find(G=7);J2(K)=G(K);figure;J2(K)=G(K);figure; imshow(J2,map);imshow(J2,

14、map); J3=I;J3=I; % % gradient3gradient3K=find(G=7);K=find(G=7);J3(K)=255;figure;J3(K)=255;figure; imshow(J3,map);imshow(J3,map); J4=I;J4=I; % % gradient4gradient418K=find(G=7);K=find(G=7);J4(K)=255;figure;J4(K)=255;figure; imshow(J4,map);imshow(J4,map); J5=I;J5=I; % % gradient5gradient5K=find(G=7);K

15、=find(G=7);Q=find(G=7);J5(Q)=255;figure;J5(Q)=255;figure;imshow(J5,map);imshow(J5,map);3) 自行設(shè)計銳化空間濾波器 domain=8domain=8 8 8 0 0 8 8 8;8; 8 8 8 8 0 0 8 8 8;8; 0 0 0 0 0 0 0 0 0;0; 8 8 8 8 0 0 8 8 8;8; 8 8 8 8 0 0 8 8 8;8;K1=K1= ordfilt2(J,5,domain);ordfilt2(J,5,domain);實驗四實驗四 數(shù)字圖像的頻域濾波一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?. 掌

16、握圖像濾波的基本定義及目的。2. 掌握傅立葉變換及逆變換的基本原理方法。3. 理解頻域濾波的基本原理及方法。4. 掌握進行圖像的頻域濾波的方法。二、實驗條件二、實驗條件1.PC 機2.MATLAB7.0三、實驗原理三、實驗原理1.1. 頻域增強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。19頻域增強的主要步驟是：1) 選擇變換方法，將輸入圖像變換到頻域空間。2) 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。3) 將所得結(jié)果用反變換得到增強的圖像。

17、常用的頻域增強方法有低通濾波和高通濾波。2.2. 低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(dá)式：G(u,v) =H(u,v)F(u,v)1) 理想低通濾波器（ILPF）2) 巴特沃斯低通濾波器（BLPF）3) 指數(shù)型低通濾波器（ELPF）3.3. 高通濾波高通濾波由于圖像中的細(xì)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:1)

18、 理想高通濾波器（IHPF）2) 巴特沃斯高通濾波器（BLPF）203) 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、實驗內(nèi)容與要求四、實驗內(nèi)容與要求1.1. 傅立葉變換傅立葉變換1) 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。2) 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

19、后進行反變換，比較新生成圖像與原始圖像的差異。2.2. 平滑頻域濾波平滑頻域濾波1) 設(shè)計理想低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器和高斯低通濾波器，截至頻率自選，分別給出各種濾波器的透視圖。2) 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;3.3. 銳化頻域濾波銳化頻域濾波1) 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

20、自選，分別給出各種濾波器的透視圖。2) 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。五、參考程序五、參考程序1.1. 傅立葉變換傅立葉變換211) 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);F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);F1=fft2(F);F2=log(1+abs(F1);F2=log(1+abs(F1); %amplitud

21、e%amplitude spectrumspectrumF3=fftshift(F1);F3=fftshift(F1);F4=angle(F1);F4=angle(F1); %phase%phase spectrumspectrumfigure(1),imshow(F),title(figure(1),imshow(F),title(原圖原圖););figure(2),imshow(F3),title(figure(2),imshow(F3),title(幅度譜幅度譜););figure(3),imshow(log(1+abs(F3),),title(figure(3),imshow(log(

22、1+abs(F3),),title(轉(zhuǎn)換坐標(biāo)原點的幅度譜轉(zhuǎn)換坐標(biāo)原點的幅度譜););figure(4),imshow(F4),title(figure(4),imshow(F4),title(相位譜相位譜););2) 相位部分進行傅立葉反變換。F=imread(cameraman.tif);F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);F1=fft2(F);i=sqrt(-1);i=sqrt(-1);f2=ifft2(exp(i*angle(F1);f2=ifft2(exp(i*angle(F1);figure(1),imshow(F),title(figure(1),

23、imshow(F),title(原圖原圖););figure(2),imshow(real(f2),);title(figure(2),imshow(real(f2),);title(相位譜重建圖相位譜重建圖););相位譜決定了圖像信號中各頻率分量的位置。3) 幅度部分進行傅立葉反變換。F=imread(cameraman.tif);F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);F1=fft2(F);f1=ifft2(abs(F1);f1=ifft2(abs(F1);figure(1),imshow(F),title(figure(1),imshow(F),title(

24、原圖原圖););figure(2),imshow(log(1+abs(f1),);title(figure(2),imshow(log(1+abs(f1),);title(幅度譜重建圖幅度譜重建圖););2.2. 平滑頻域濾波平滑頻域濾波指數(shù)低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計與濾波1) 指數(shù)低通濾波器clc;clc; clearclear all;all; I=imread(cameraman.tif);I=imread(cameraman.tif); 22subplot(1,2,1),imshow(I);subplot(1,2,1),imshow(I); title(title(原圖原圖)

25、;);f=double(I);f=double(I); % % 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，MATLABMATLAB 不支持圖像的無符號整型的計算不支持圖像的無符號整型的計算 g=fft2(f);g=fft2(f); % % 傅立葉變換傅立葉變換 g=fftshift(g);g=fftshift(g); % % 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣 M,N=size(g);M,N=size(g); nn=1;nn=1; % % 一階指數(shù)低通濾波器一階指數(shù)低通濾波器 d0=50;d0=50; % %截止頻率截止頻率 m=fix(M/2);m=fix(M/2); n=fix(N/2);n=fix(N/2);

26、forfor i=1:Mi=1:M forfor j=1:Nj=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2);d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); h=exp(-(d/d0)n)h=exp(-(d/d0)n) result(i,j)=h*g(i,j);result(i,j)=h*g(i,j); endend endend result=ifftshift(result);result=ifftshift(result); J1=ifft2(result);J1=ifft2(result); J2=uint8(real(J1);J2=uint8(real(J1); subplot(1,

27、2,2),imshow(J2);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(title(指數(shù)低通濾波后圖形指數(shù)低通濾波后圖形);); % %顯示濾波處顯示濾波處理后的圖像理后的圖像2) 巴特沃斯低通濾波器（二階）clc;clc; clearclear all;all; I=imread(cameraman.tif);I=imread(cameraman.tif); subplot(1,2,1),imshow(I);subplot(1,2,1),imshow(I); title(title(原圖原圖 ) ) f=double(I);f=double(I); % % 數(shù)據(jù)類型

28、轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，MATLABMATLAB 不支持圖像的無符號整型的計算不支持圖像的無符號整型的計算 g=fft2(f);g=fft2(f); % % 傅立葉變換傅立葉變換 g=fftshift(g);g=fftshift(g); % % 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣 M,N=size(g);M,N=size(g); 23nn=1;nn=1; % % 二階巴特沃斯二階巴特沃斯(Butterworth)(Butterworth)低通濾波器低通濾波器 d0=50;d0=50; % %截止頻率截止頻率 m=fix(M/2);m=fix(M/2); n=fix(N/2);n=fix(N/2); forf

29、or i=1:Mi=1:M forfor j=1:Nj=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2);d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); h=1/(1+0.414*(d/d0)(2*nn);h=1/(1+0.414*(d/d0)(2*nn); % % 計算低通濾波器傳遞函數(shù)計算低通濾波器傳遞函數(shù) result(i,j)=h*g(i,j);result(i,j)=h*g(i,j); endend endend result=ifftshift(result);result=ifftshift(result); J1=ifft2(result);J1=ifft2(result); J2

30、=uint8(real(J1);J2=uint8(real(J1); subplot(1,2,2),imshow(J2);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(title(巴特沃斯低通濾波后圖像巴特沃斯低通濾波后圖像 ) ) % % 顯示濾波處理后的圖像顯示濾波處理后的圖像3.3. 銳化頻域濾波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1) 理想高通濾波器clearclearI=imread(cameraman.tif);I=imread(cameraman.tif);f=double(I);f=double(I); g=fft2(f

31、);g=fft2(f); g=fftshift(g);g=fftshift(g); M,N=size(g);M,N=size(g);d0=80;d0=80; %d0=15,25,80%d0=15,25,80m=fix(M/2);m=fix(M/2); n=fix(N/2);n=fix(N/2);forfor i=1:Mi=1:M forfor j=1:Nj=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2);d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); if(d=d0)if(d=d0)24 h=1;h=1; elseelse h=0;h=0; endend result(i,j)=h*g(i,j)

32、;result(i,j)=h*g(i,j); endendendendresult=ifftshift(result);result=ifftshift(result);J1=ifft2(result);J1=ifft2(result); J2=uint8(real(J1);J2=uint8(real(J1);subplot(121),imshow(I);subplot(121),imshow(I); title(title(原圖原圖););subplot(1,2,2),imshow(J2);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(title(理想高通濾波后圖像理想高

33、通濾波后圖像 ) )2) 巴特沃斯高通濾波器clearclearI=imread(cameraman.tif);I=imread(cameraman.tif);g=fft2(I);g=fft2(I); g=fftshift(g);g=fftshift(g); M,N=size(g);M,N=size(g);nn=2;nn=2; % % 2-grade2-grade nutterworthnutterworth highpasshighpass filterfilterd0=80;d0=80;m=fix(M/2);m=fix(M/2);n=fix(N/2);n=fix(N/2);forfor i

34、=1:Mi=1:M forfor j=1:Nj=1:N d=sqrt(i-m)2+(j-n)2);d=sqrt(i-m)2+(j-n)2); ifif (d=0)(d=0) h=0;h=0; elseelse h=1/(1+0.414*(d0/d)(2*nn);%transformh=1/(1+0.414*(d0/d)(2*nn);%transform fuctionfuction calculationcalculation25 endendresult(i,j)=h*g(i,j);result(i,j)=h*g(i,j);endendendendresult=ifftshift(resul

35、t);result=ifftshift(result);J1=ifft2(result);J1=ifft2(result);J2=uint8(real(J1);J2=uint8(real(J1);subplot(121),imshow(I);subplot(121),imshow(I); title(title(原圖原圖););subplot(1,2,2),imshow(J2);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(title(巴特沃斯高通濾波后圖像巴特沃斯高通濾波后圖像 ) ) 第二章第二章 基于基于DM6437DM6437的圖象處理算法實驗的圖象處理算法實驗1

36、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：1) 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2) 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 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 3、本板卡的圖象數(shù)據(jù)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

37、 x34=Cr，0 x12=Y1，諸如類推。4 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。實驗一實驗一 靜態(tài)圖像采集靜態(tài)圖像采集一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?、熟悉 DM6437 外設(shè)寄存器的操作2、熟悉 DM6437 視頻輸入、輸出端的操作及編程3、熟悉靜態(tài)圖象采集26二、實驗設(shè)備二、實驗設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP 仿真器、EL_DM6437 實驗平臺三、實驗原理三、實驗原理1. 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)

38、字視頻；2. 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；3. 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。四、實驗內(nèi)容與要求四、實驗內(nèi)容與要求1、連接好電腦和仿真器、EL_DM6437 和仿真器；2、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，注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AVAV 輸入應(yīng)該是黃色端子。輸入應(yīng)該是黃色端子。3、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

39、為PAL；4、給 EL_DM6437 和攝像頭上電，打開 CCS 并連接；5、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，僅捕捉一僅捕捉一幅圖象幅圖象；6、下載程序 out 文件，如果沒有就先編譯一下 ProjectBuild（） ；7、把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；8、點擊運行，稍等片刻后程序自動停止，如果成功，顯示：27這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所指影像。9、本實驗結(jié)束！實驗二實驗二 圖像灰度變換圖像灰度變換一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?、熟悉 DM6437 外設(shè)寄存器的操

40、作2、熟悉 DM6437 視頻輸入、輸出端的操作及編程3、熟悉灰度變換算法二、實驗設(shè)備二、實驗設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP 仿真器、EL_DM6437 實驗平臺三、實驗原理三、實驗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；四、實驗內(nèi)容與要求四、實驗內(nèi)容與要求1、連接好電腦和仿真器、EL_DM6437 和仿真器；2、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28調(diào)到 AV 模式；注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AVAV 輸入應(yīng)該是黃色端子。輸入應(yīng)該是黃色端子。3、用視頻線連接攝像頭輸出和板卡的 P

41、9 插座，注意攝像頭輸出制式為PAL；4、給 EL_DM6437 和攝像頭上電，打開 CCS 并連接；5、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，并將之變成灰度灰度；6、下載程序 out 文件，如果沒有就先編譯一下 ProjectBuild（） ；7、把攝像頭對準(zhǔn)需要捕捉的圖象場地；8、設(shè)置第一個斷點，在 video_test.c 的 453 行處：9、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：10、繼續(xù)點擊運行，如果成功，顯示出灰度圖象：29并顯示：這時用戶可以發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示出攝像頭所

42、指影像已變灰度。11、本實驗結(jié)束！實驗三實驗三 圖像黑白變換圖像黑白變換一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?、熟悉 DM6437 外設(shè)寄存器的操作2、熟悉 DM6437 視頻輸入、輸出端的操作及編程3、熟悉黑白變換算法二、實驗設(shè)備二、實驗設(shè)備計算機、CCS3.3、DSP 仿真器、EL_DM6437 實驗平臺三、實驗原理三、實驗原理圖象變成灰度，然后對 Y 進行二值化處理即可；四、實驗內(nèi)容與要求四、實驗內(nèi)容與要求301、連接好電腦和仿真器、EL_DM6437 和仿真器；2、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，注：如果帶轉(zhuǎn)接頭的話，AVAV 輸入應(yīng)該