数字图像直方图统计算法.doc

第1章 设计目的及要求 1.1 设计目的 （1）练习自主独立的设计，实现理论和实践的统一，提高自我动手能力。 （2）通过数字图像直方图统计算法的设计，进一步加深、巩固学生所学专业课程DSP控制器及其应用的基本理论知识，理论联系实际，进一步培养学生综合分析问题和解决问题的能力。 （3）利用DSP开发环境CCS C2000对源程序文件进行编译、链接、装载调试，以完成基本的DSP项目文件设计。 （4）通过此次课程设计，熟悉掌握在DSP软硬件环境下的程序开发流程，达到学以致用的目。 1.2 设计要求 掌握直方图统计的原理和程序设计；了解各种图像的直方图统计的意义及其在实际中的运用。灰度直方图是数字图像处理中一个最简单、最有用的工具，它描述了一幅图像的灰度级内容。任何一幅图像的直方图都包括了可观的信息，某些类型的图像可由其直方图完全描述。 灰度直方图是灰度值的函数，描述的是图像中具有该灰度值的像素的个数，其横坐标表的灰度级别，纵坐标是该灰度出现的频率(像素个数与图像像素总数之比)。 2.2 设计方案 方案一：基于DSP的数字图像直方图统计算法 方案二：基于MATLAB的数字图像直方图统计算法 利用MATLAB对数字图像直方图统计算法处理的思路是： 1.读入图像，cameraman.tif,并显示。 2.获取图像空间坐标，灰度范围。 3.统计各个灰度的像素个数。 4.绘制直方图。 方案比较：Matlab的图像工具箱中有计算直方图的函数imhist。然而，课程设计总是有很多限制，比如这次的图像处理课程设计，对于图像处理工具箱的使用是有限制的。?所以得自己写计算直方图的算法。 图3.1 ICETEK-VC5416-A原理图 图3.2 实物图 表3.1 接口和功能分类 1． POWER: 这个接口用于接入为整个板子供电的电源，电源电压为+5V,标准配置的电源电流为1A，如果不使用随板提供的电源，请注意电源的正负极性和电流的大小。因为板上设计了电源管理芯片，所以可以使用一路电源供电。下面是这个接口的插孔示意图： 图3.3 电源插孔示意图 2． DAOUT1 和DACOUT2: 接头分别是ICETEK-VC5416-A 评估板的DA 通道1 和道2的输出接口，接口输出0 到 +5V 的电压。 3．AIN1 和AIN4：模拟输入(ANOLOG INPUT)通道1 和通道4，采集速率最大为500KHz，输入模拟电压为0 到+5V。 4．标准RS-232 接口：ICETEK-VC5416-A 上的串口是通过一个串口专用器件TL16C550 和串口的驱动器件共同实现的。串口的物理设计是一个标准的9 针插头，具体定义见下图3.5 DB9:9 针D 型连串口的物理设计是一个标准的9 针插头，具体定义见下图DB9:9 针D 型连接器，异步串口连接器，符合RS-232 规范，输出电平为正负12V。下面是9 针连接器的管脚定义 图3.4 异步串口连接器示意图 表3.2 DB9 管脚定义表管 5．JTAG 仿真插头：这是标准的DSP 仿真接口，14 芯，具有一个空脚是为了防插反而设计的。ICETEK-VC5416-A 板具有一个14 根引脚的接口，我们可以通过这个JTAG 接口对TI 生产的DSP 芯片进行仿真（参见图3.5）。 图3.5 JTAG 口的接口标准 6．扩展总线接口P1，P2，P3，P4：这部分是为DSP 的二次开发准备的。 7．POW_LED（D1,D2）：电源指示灯，如果评估板工作正常，此灯常亮。其中指示灯D1为5V 指示，若外接电源工作正常，此灯常亮。指示灯D2 为+3.3V 指示，若评估板供电芯片工作正常，此灯常亮。USER_LED(D3-D10): 用户指示灯，在板上有8 个可编程的指示灯，分别为D3-D10，这8个指示灯的开关可以由VC5416 编程控制。 8．DSP_JTAG（J3）：5416 的仿真接口，用于连接ICETEK-5100 系列的仿真器或兼容产品。 9． EXT_RST(J10)：外接复位信号。J10:如果需要外接控制DSP 的复位信号，可以在此处连接，当两个信号连通时DSP 处于复位状态，当两个信号分开时，DSP 正常工作。 10．DSP_SW:5416 芯片的配置开关。共有四位，如下表：表3.3 表3.3芯片DIP 配置开关说明 11. HPI_SW（J1,J2）:HPI 接口方式选择。这两个接口用于控制5416 的HPI16 和HPIENA信号的状态。列表如下（表3.4）： 表3.4 HPI 接口方式选择 12. USER_SW（U2：SW1..SW6）：6 个用户开关输入。可以用作DSP 的输入信号。软件可以读取它的状态。当开关处于断开状态，即OFF 状态时，开关输出高电平，DSP 读到逻辑“1”，而