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DSP原理及图像处理应用

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《21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材:DSP原理及图像处理应用》以培养学生利用DSP硬件平台实现数字图像处理算法的编程技能为核心,采用DSP原理与图像处理算法相融合的方式,详细地介绍了DSP数字图像处理基础知识、TMS320C6000硬件结构、存储结构、视频接口、中断、EDMA控制器、CCS软件、图像处理算法原理、编程步骤与DSP程序等内容。

  《21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材:DSP原理及图像处理应用》的前7章讲解DSP硬件结构与编程方法,后面13章详细地剖析了13个DSP图像处理试验,每个试验来源于数字图像处理的经典算法,其中主要包括图像灰度化、图像的噪声产生与平滑、图像直方图、图像增强、边缘检测、阈值二值化、图像取反与DCT变换等。每个试验分别组织成完整的一章,由算法引入、基本原理、算法步骤、流程图、DSP代码分析与仿真试验等主体部分组成。通过理论学习和试验,学生不仅能够掌握DSP和图像处理的理论知识,而且能够掌握DSP的编程方法,达到理论与实践相结合的教学目的,从而培养学生的动手能力,激发学生的学习兴趣。

  本书内容丰富新颖,所举实例具有代表性与典型性,对图像处理原理及DSP编程步骤分析非常透彻,具有较强的实用性与指导性;本书可作为各类工科院校电子信息、自动化等专业的教材,也可供从事DSP应用设计开发的工程技术人员参考。

前言

第1章  DSP数字图像处理基础知识

1.1  数字图像处理的起源及发展

1.2  数字图像处理的基本概念

1.2.1  图像的概念

1.2.2  图像的类型

1.2.3  数字图像的主要参数

1.2.4  图像处理与图像表示

1.2.5  BMP位图的颜色数目

1.2.6  颜色模型

1.3  数字图像处理的应用领域

1.4  数字图像处理的优势

1.5  数字图像处理系统的基本模块

1.6  数字图像处理的研究内容与发展方向

1.7  基于DSP的图像处理系统

1.7.1  DSP芯片的特点

1.7.2  DSP芯片选择

1.7.3  DSP图像处理系统的优势

1.7.4  DSP的发展趋势与前景

习题

第2章  TMS320C6000  DSP芯片概述

2.1  DSP芯片概述

2.1.1  主要类型

2.1.2  TI公司的DSP芯片

2.1.3  TI公司DSP芯片的命名规则

2.2  TMS320DM642  DSP芯片

2.2.1  DM642概述

2.2.2  DM642的器件特性

2.2.3  TMS320DM642原理框图

2.2.4  TMS320DM642的应用领域

习题

第3章  GPIO及视频接口

3.1  概述

3.2  GPIO寄存器

3.2.1  GPIO使能寄存器(GPEN)

3.2.2  GPIO方向寄存器(GPDIR)

3.2.3  GPIO数值寄存器(GPVAL)

3.2.4  GPIO  Delta寄存器(GPDH,GPDL)

3.2.5  GPIO屏蔽寄存器(GPHM,GPLM)

3.2.6  GPIO全局控制寄存器(GPGC)

3.3  TMS320DM642视频口

习题

第4章  CPU及存储结构

4.1  CPU结构

4.1.1  中央处理单元

4.1.2  CPU数据总线与控制

4.2  存储器空间分配

习题

第5章  中断及定时器

5.1  中断系统

5.1.1  复位

5.1.2  不可屏蔽中断(NMI)

5.1.3  可屏蔽中断(INT4~INT15)

5.1.4  中断优先级

5.1.5  中断控制寄存器

5.1.6  中断服务表(IST)

5.1.7  中断服务表指针寄存器(ISTP)

5.2  定时器

5.2.1  概述

5.2.2  定时器寄存器

5.2.3  定时器控制

习题

第6章  串口及EDMA控制器

6.1  串口概述

6.2  接口信号和控制寄存器

6.2.1  串口配置寄存器

6.2.2  接收和发送控制寄存器

6.2.3  采样率发生寄存器

6.3  EDMA控制器

6.3.1  EDMA控制器概述

6.3.2  事件处理和EDMA控制寄存器

6.3.3  传输参数与参数RAM

6.3.4  EDMA的传输操作

6.3.5  EDMA传输的终止

习题

第7章  CCS软件及C语言编程

7.1  CCS的简介

7.2  代码生成工具

7.3  CCS集成开发环境

7.3.1  编辑源程序

7.3.2  创建应用程序

7.3.3  调试应用程序

7.4  硬件仿真和实时数据交换

7.5  CCS文件和变量

7.5.1  安装文件夹

7.5.2  扩展文件夹

7.6  CCS的安装与配置

7.6.1  安装CCS软件

7.6.2  设置CCS

7.6.3  启动与关闭CCS

7.7  CCS入门实验

7.7.1  建立DSP工程

7.7.2  编辑与修改工程文件

7.7.3  基本调试功能

7.7.4  使用观察窗口

7.8  TMS320C64x  C语言设计

7.8.1  TMS320DM642支持的C语言的数据类型

7.8.2  C语言的常用语句

7.8.3  函数的定义

习题

第8章  彩色图像转化成灰度图像

8.1  RGB彩色图像转化成灰度图像

8.1.1  基本原理

8.1.2  算法步骤与流程图

8.1.3  C语言代码与分析

8.2  YUV彩色图像转化成灰度图像

8.2.1  基本原理

8.2.2  算法步骤

8.2.3  C语言代码与分析

8.3  试验结果与分析

8.3.1  试验目的

8.3.2  试验准备

8.3.3  试验步骤

8.3.4  试验结果与比较

8.4  分析与总结

习题

第9章  噪声图像产生及处理

9.1  引言

9.2  图像去噪

9.3  椒盐噪声

9.3.1  基本原理

9.3.2  算法步骤与流程图

9.3.3  C语言代码与分析

9.4  高斯噪声

9.4.1  基本原理

9.4.2  算法步骤与流程图

9.4.3  C语言代码与分析

9.5  试验结果与分析

9.5.1  试验目的

9.5.2  试验设备

9.5.3  试验步骤

9.5.4  试验结果与比较

9.6  分析与总结

习题

第10章  图像平滑

10.1  引言

10.2  邻域平均法图像平滑

10.2.1  基本原理

10.2.2  算法步骤与流程图

10.2.3  C语言代码与分析

10.3  加权平均法图像平滑

10.3.1  基本原理

10.3.2  算法步骤与流程图

10.3.3  C语言代码与分析

10.4  试验结果与分析

10.4.1  试验目的

10.4.2  试验设备

10.4.3  试验步骤

10.4.4  试验结果与比较

10.5  分析与总结

习题

第11章  中值滤波

11.1  引言

11.2  中值滤波的基本原理

11.2.1  背景知识

11.2.2  中值滤波的基本原理

11.3  算法步骤与流程图

11.4  C语言代码与分析

11.5  试验结果

11.5.1  试验目的

11.5.2  试验设备

11.5.3  试验步骤

11.5.4  试验结果与比较

11.6  分析与总结

习题

第12章  图像锐化

12.1  引言

12.2  梯度锐化

12.2.1  基本原理

12.2.2  算法步骤与流程图

12.2.3  C语言代码与分析

12.3  拉普拉斯锐化

12.3.1  基本原理

12.3.2  算法步骤与流程图

12.3.3  C语言代码与分析

12.4  试验结果与分析

12.4.1  试验目的

12.4.2  试验设备

12.4.3  试验步骤

12.4.4  试验结果与比较

12.5  分析与总结

习题

第13章  图像灰度线性变换

13.1  引言

13.2  图像灰度线性变换的基本原理

13.2.1  灰度变换

13.2.2  灰度线性变换

13.2.3  分段线性灰度变换

13.3  算法步骤与流程图

13.4  C语言代码与分析

13.5  试验结果与分析

13.5.1  试验目的

13.5.2  试验设备

13.5.3  试验步骤

13.5.4  试验结果与比较

13.6  分析与总结

习题

第14章  图像灰度非线性变换

14.1  引言

14.2  对数非线性变换

14.2.1  基本原理

14.2.2  算法步骤与流程图

14.2.3  C语言DSP子程序与分析

14.3  指数非线性变换

14.3.1  基本原理

14.3.2  算法步骤与流程图

14.3.3  C语言DSP子程序与分析

14.4  试验结果与分析

14.4.1  试验目的

14.4.2  试验设备

14.4.3  试验步骤

14.4.4  试验结果与比较

14.5  分析与总结

习题

第15章  直方图统计

15.1  基本原理

15.1.1  数字图像的表示

15.1.2  数字图像直方图的统计原理

15.1.3  图像灰度直方图对比

15.1.4  灰度直方图的应用

15.2  算法步骤与流程图

15.3  C语言代码与分析

15.4  试验结果与分析

15.4.1  试验目的

15.4.2  试验设备

15.4.3  试验步骤

15.4.4  试验结果与比较

15.5  分析与总结

习题

第16章  直方图均衡化

16.1  基本原理

16.2  算法步骤与流程图

16.3  C语言代码与分析

16.4  试验结果

16.4.1  试验目的

16.4.2  试验设备

16.4.3  试验步骤

16.4.4  试验结果与比较

16.5  分析与总结

习题

第17章  边缘检测

17.1  边缘检测

17.1.1  图像边缘的概念

17.1.2  边缘检测的原理

17.1.3  边缘检测的步骤

17.1.4  边缘检测的算法

17.2  Sobel算子

17.2.1  基本原理

17.2.2  算法步骤与流程图

17.2.3  C语言代码与分析

17.3  试验结果与分析

17.3.1  试验目的

17.3.2  试验设备

17.3.3  试验步骤

17.3.4  试验结果与比较

17.4  分析与总结

习题

第18章  图像取反

18.1  图像取反基本原理

18.2  算法步骤与流程图

18.3  C  语言DSP子程序与分析

18.4  试验结果与分析

18.4.1  试验目的

18.4.2  试验设备

18.4.3  试验步骤

18.4.4  试验结果与比较

18.5  分析与总结

习题

第19章  图像阈值二值化处理

19.1  引言

19.2  阈值二值化基本原理

19.2.1  双峰法

19.2.2  P参数法

19.2.3  大津法

19.2.4  最大熵阈值法

19.2.5  迭代法(最佳阈值法)

19.3  算法步骤与流程图

19.4  C语言DSP子程序与分析

19.5  试验结果与分析

19.5.1  试验目的

19.5.2  试验设备

19.5.3  试验步骤

19.5.4  试验结果与比较

19.6  分析与总结

习题

第20章  二维DCT

20.1  二维DFT概念及发展

20.1.1  一维傅里叶变换及其反变换

20.1.2  二维DFT及其反变换

20.1.3  快速傅里叶变换及反变换

20.2  二维DCT变换

20.2.1  从Fourier级数到余弦变换

20.2.2  余弦级数

20.2.3  连续余弦变换

20.2.4  一维离散余弦变换

20.2.5  二维离散余弦变换

20.2.6  二维DCT的应用

20.3  算法步骤与流程图

20.4  C语言代码与分析

20.5  试验结果与分析

20.5.1  试验目的

20.5.2  试验设备

20.5.3  试验步骤

20.5.4  试验结果与比较

20.6  分析与总结

习题

参考文献

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