图像信息处理实验指导书

1、图像信息处理实验指导书通信教研室2010年9月目录 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc272861461 概述 PAGEREF _Toc272861461 h 1 HYPERLINK l _Toc272861462 第一章 基于MATLAB的图像信息处理算法实验 PAGEREF _Toc272861462 h 2 HYPERLINK l _Toc272861463 实验一 数字图像基本操作 PAGEREF _Toc272861463 h 2 HYPERLINK l _Toc272861464 实验二 空间域图像增强 PAGEREF _Toc272861464 h 5

2、HYPERLINK l _Toc272861465 实验三 数字图像的空间域滤波 PAGEREF _Toc272861465 h 7 HYPERLINK l _Toc272861466 实验四 数字图像的频域滤波 PAGEREF _Toc272861466 h 14 HYPERLINK l _Toc272861467 第二章 基于DM6437的图象处理算法实验 PAGEREF _Toc272861467 h 19 HYPERLINK l _Toc272861468 实验一 静态图像采集 PAGEREF _Toc272861468 h 19 HYPERLINK l _Toc272861469 实

3、验二 图像灰度变换 PAGEREF _Toc272861469 h 21 HYPERLINK l _Toc272861470 实验三 图像黑白变换 PAGEREF _Toc272861470 h 24 HYPERLINK l _Toc272861471 实验四 图像反色 PAGEREF _Toc272861471 h 27 HYPERLINK l _Toc272861472 实验五 自定义颜色填充 PAGEREF _Toc272861472 h 30 HYPERLINK l _Toc272861473 实验六 图像锐化变换 PAGEREF _Toc272861473 h 33 HYPERLIN

4、K l _Toc272861474 实验七 图像中值滤波算法 PAGEREF _Toc272861474 h 36 HYPERLINK l _Toc272861475 实验八 图像Sobel算子边缘提取 PAGEREF _Toc272861475 h 39 HYPERLINK l _Toc272861476 实验九 图像彩条叠加 PAGEREF _Toc272861476 h 42 HYPERLINK l _Toc272861477 实验十 图像线性变换 PAGEREF _Toc272861477 h 45 HYPERLINK l _Toc272861478 实验十一 图像直方图计算与显示 P

5、AGEREF _Toc272861478 h 48 HYPERLINK l _Toc272861479 实验十二 图像空域低通滤波器 PAGEREF _Toc272861479 h 51 HYPERLINK l _Toc272861480 实验报告格式 PAGEREF _Toc272861480 h 54 HYPERLINK l _Toc272861481 参考文献 PAGEREF _Toc272861481 h 55概述图像信息处理是电子信息工程专业的一门专业课程。通过实验，使学生巩固并加深理解课堂所学基本理论知识，熟悉数字图像处理基本概念，掌握数字图像处理的基本技巧和基本编程方法。1. 实

6、验内容及安排学生在学习完信号与系统、数字信号处理、MATLAB语言等前期课程基础上，将课堂老师介绍的基本概念和方法通过设计实验来加深理解，实验安排涵盖了图像变换、图像增强、图像分析等内容。学生实验前应了解开发环境、开发工具熟悉等基本技能，通过实验逐步掌握使用相应开发工具进行数字图像处理的经验和技巧，锻炼提高分析问题、解决问题能力。2. 实验方式与基本要求实验方式：（1）由指导老师讲解实验的基本要求、完成的任务操作要领及注意事项。（2）实验每两人一组，由学生独立操作完成实验。（3）学生在完成预习报告后才能进入实验室进行实验。基本要求：（1）学会用相关的开发工具编写数字图像处理程序，在规定的时间内

7、完成实验内容。（2）实验前先预习实验内容，编制好相应的程序及准备需要改变的参数，能预计出可能出现的结果。（3）观察实验过程，分析比较实验结果，与所学的理论知识相对照。（4）撰写规范的实验报告。封面应有题目、班级、姓名、学号与实验日期、地点；正文应包括设计目标、设计原理、设计方案及关键函数理解；要求附上实验结果，图表翔实、表述清晰，并对实验结果进行讨论及说明。3. 考核方式与评分办法采用实验操作与实验报告综合评分。（1）学生每次做完实验要进行登记。（2）实验的结果符合实验的教学要求，且得到指导教师认可签字后，学生方可离开实验室。（3）指导教师对每份实验报告进行批改、评分将成绩登录在册。指导教师根

8、据学生实验过程、操作情况、实验结果、实验报告质量、创新性和工作态度等给出考核成绩，成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级，不及格者需重新做实验。第一章 基于MATLAB的图像信息处理算法实验实验一 数字图像基本操作一、实验目的掌握读、写图像的基本方法。掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读取方法。理解图像灰度变换处理在图像增强的作用。二、实验内容与要求复制若干图形文件（如forest.tif和b747.jpg）至MATLAB目录下work文件夹中。熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数特别需要熟悉下列命令：熟悉imread()函数、imwrite()函数、size(

9、)函数、Subplot（）函数、Figure（）函数。将MATLAB目录下work文件夹中的forest.tif图像文件读出.用到imread，imfinfo等文件，观察一下图像数据，了解一下数字图像在MATLAB中的处理就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来（用imshow）。尝试修改map颜色矩阵的值，再将图像显示出来，观察图像颜色的变化。将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出，用rgb2gray()将其转化为灰度图像，记为变量B。图像灰度变换处理在图像增强的作用读入不同情况的图像，请自己编程和调用Matlab函数用常用灰度变换函数对输入图像进行灰度变换，比较相应

10、的处理效果。对B进行如图所示的分段线形变换处理，试比较与直方图均衡化处理的异同。图1.1 分段线性变换函数三、实验原理与算法分析灰度变换灰度变换是图像增强的一种重要手段，它常用于改变图象的灰度范围及分布，是图象数字化及图象显示的重要工具。图像反转灰度级范围为0, L-1的图像反转可由下式获得对数运算：有时原图的动态范围太大，超出某些显示设备的允许动态范围，如直接使用原图，则一部分细节可能丢失。解决的方法是对原图进行灰度压缩，如对数变换：s = clog(1 + r)，c为常数，r 0幂次变换：对比拉伸：在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象，常常要求局部扩展拉伸某一范围的灰度值，或对不同

11、范围的灰度值进行不同的拉伸处理，即分段线性拉伸：其对应的数学表达式为：四、实验步骤熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数文件读取与信息显示：load trees;X,map=imread(forest.tif);subimage(X,map);I=imread(forest.tif);imshow(I);imfinfo(forest.tif);map颜色矩阵的修改X,map=imread(forest.tif);map1=map+map;subimage(X,map1);灰度图像的转化RGB=imread(football.jpg);B=rgb2gray(RGB);figure(

12、1);imshow(RGB);title(原图);figure(2);imshow(B);title(灰度图);图像灰度变换处理在图像增强中的作用RGB=imread(football.jpg);B=rgb2gray(RGB);figure(1);imshow(RGB);title(原图);figure(2);imshow(B);title(灰度图);% J = imadjust(I,low_in; high_in,low_out; high_out)% 将low_in至high_in之间的值映射到low_out至high_out之间，low_in以下及high_in以上归零。g1=imadj

13、ust(B,0 1,1 0);% imcomplement:对图像进行求反运算g2=imcomplement(B);g3=im2uint8(mat2gray(log(1+double(B);figure(3);imshow(g1);title(灰度调整图);figure(4);imshow(g2);title(反色图);figure(5);imshow(g3);title(对数变换图);绘制图像灰度直方图的方法，对图像进行均衡化处理对B进行如图所示的分段线形变换处理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(分段线性曲线);五、实验结果分析与讨论实验二 空间域图像增强 一、实验目的熟悉数字图像增强的一般方法，包括：1.掌握空域变换增强的原理、方法2.掌握直方图变换的原理、方法二、实验内容练习图像增强的Matlab命令：histeq，histem一幅256X256的灰度图像如图（a）,将060灰度级压缩到030范围内,压缩比1/2;60180的灰度级扩大到30240,比率为190/120;将180255灰度级压缩到240255范围内,压缩比为15/7

15、5。效果图如图（b）。2. 熟悉命令histeq，将原图（a）做直方图均衡和直方图均衡处理，比较图像增强的效果，并用命令histem绘制增强后图像的直方图三、实验原理：1、增强图象对比度实际上拉伸图像中一些灰度细节，相对抑制不感兴趣的部分。这可以通过分段线性变换得到。（1）分段线性变换数学表达式（2）分段线性变换函数实现算法程序如下：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);自行设计锐化空间滤波器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);实验四 数字图像的频域滤波一、实验目的掌握图像滤波的基本定义及目的。掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。理解频域滤波的基本原理及方法。掌握进行图像的频域滤波的方法。二、实验内容与要求傅立叶变换读出woman.tif这幅图像，对其进行快速傅立叶变换，分别显示其幅度图像和相位图像。仅对相位部分进行傅立叶反变换后查看结果图像。仅对幅度部分进行傅立叶反变换后查看结果图像。将图像的傅立叶变换F置为其共轭后进行反变换，比较新生成图像与原始图像的差异。平滑频域滤波设计理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器

18、和高斯低通滤波器，截至频率自选，分别给出各种滤波器的透视图。读出test_pattern.tif这幅图像，分别采用理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器对其进行滤波（截至频率自选），再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同低通滤波器得到的图像与原图像的区别，特别注意振铃效应。(提示:1)在频率域滤波同样要注意到填充问题；2）注意到(-1)x+y;)锐化频域滤波设计理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器，截至频率自选，分别给出各种滤波器的透视图。读出test_pattern.tif这幅图像，分别采用理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器对其进行滤波（截至频率自

19、选），再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同高通滤波器得到的图像与原图像的区别。三、实验原理与算法分析频域增强频域增强是利用图像变换方法将原来的图像空间中的图像以某种形式转换到其他空间中，然后利用该空间的特有性质方便地进行图像处理，最后再转换回原来的图像空间中，从而得到处理后的图像。频域增强的主要步骤是：选择变换方法，将输入图像变换到频域空间。在频域空间中，根据处理目的设计一个转移函数，并进行处理。将所得结果用反变换得到增强的图像。常用的频域增强方法有低通滤波和高通滤波。低通滤波图像的能量大部分集中在幅度谱的低频和中频部分，而图像的边缘和噪声对应于高频部分。因此能降低高频成分幅度的滤波器就能

20、减弱噪声的影响。由卷积定理，在频域实现低通滤波的数学表达式：G(u,v) =H(u,v)F(u,v)理想低通滤波器（ILPF）巴特沃斯低通滤波器（BLPF）指数型低通滤波器（ELPF）高通滤波由于图像中的细节部分与其高频分量相对应，所以高通滤波可以对图像进行锐化处理。高通滤波与低通滤波相反，它是高频分量顺利通过，使低频分量受到削弱。高通滤波器和低通滤波器相似，其转移函数分别为:理想高通滤波器（IHPF）巴特沃斯高通滤波器（BLPF）指数型高通滤波器（ELPF）图像经过高通滤波处理后，会丢失许多低频信息，所以图像的平滑区基本上会消失。所以，可以采用高频加强滤波来弥补。高频加强滤波就是在设计滤波传

21、递函数时，加上一个大于0小于1的常数c，即：H(u,v) =H(u,v)+c四、参考程序傅立叶变换图像的快速傅立叶变换，分别显示其幅度图像和相位图像。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(原图);figure(2),imshow(F3),title(幅度谱);figure(3),imshow(log(1+abs(F3),),title(转换坐标原点的

22、幅度谱);figure(4),imshow(F4),title(相位谱);相位部分进行傅立叶反变换。F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);i=sqrt(-1);f2=ifft2(exp(i*angle(F1);figure(1),imshow(F),title(原图);figure(2),imshow(real(f2),);title(相位谱重建图);相位谱决定了图像信号中各频率分量的位置。幅度部分进行傅立叶反变换。F=imread(cameraman.tif);F1=fft2(F);f1=ifft2(abs(F1);figure(1),imshow(F),ti

23、tle(原图);figure(2),imshow(log(1+abs(f1),);title(幅度谱重建图);平滑频域滤波指数低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器的设计与滤波指数低通滤波器clc; clear all; I=imread(cameraman.tif); subplot(1,2,1),imshow(I); title(原图);f=double(I); % 数据类型转换，MATLAB不支持图像的无符号整型的计算 g=fft2(f); % 傅立叶变换 g=fftshift(g); % 转换数据矩阵 M,N=size(g); nn=1; % 一阶指数低通滤波器 d0=50; %截止频率 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(指数低通滤波后图形); %显示滤波处理后的图像巴特沃斯低通滤波器（二阶）clc; clear all; I=imread(cameraman.tif); subplot(1,2,1),im

25、show(I); title(原图 ) f=double(I); % 数据类型转换，MATLAB不支持图像的无符号整型的计算 g=fft2(f); % 傅立叶变换 g=fftshift(g); % 转换数据矩阵 M,N=size(g); nn=1; % 二阶巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器 d0=50; %截止频率 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); % 计算低通滤波器传递函数 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(巴特沃斯低通滤波后图像 ) % 显示滤波处理后的图像锐化频域滤波理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器的设计与滤波理想高通滤波器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(原图);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(理想高通滤波后图像 )巴特沃斯高通滤波器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(原图);subplot(1,2,2),imshow(J2); title(巴特沃斯高通滤波后图像 ) 第二章 基于DM6437的图象处理算法实验1、如无特殊说明，本章实验程序位于文件夹“video_Algorithm”下。要深刻理解数字图象处理算法，可以参考图书：Visual C+数字图象实用工程案例精选，徐慧 等编著，人民邮电出版社，2004年3月第一版Visual C+/Matlab图象处理与识别实用案例精选，胡小峰 赵辉编著，人民邮电出版社，2004年9月第一版2、TI公司提供了高效的算法库，用户可以自行去官方网站下载，编号为：spruf30。3、本板卡的图象数据

30、在DDR内存中的格式：Cb-Y-Cr-Y，比如一个内存数据为0 x12345678，那么0 x78=Cb，0 x56=Y0，0 x34=Cr，0 x12=Y1，诸如类推。4、如果Flash有程序，请把SW2的AEW2拨到OFF状态，这样上电后DSP就不会运行。实验一 静态图像采集目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉静态图象采集设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话

31、，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开video_acqui文件夹的工程video_acqui.pjt，此工程功能为：初始化视频输入、输出模块寄存器，把摄像头捕捉到的影像输出到显示器，仅捕捉一幅图象；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；点击运行，稍等片刻后程序自动停止，如果成功，显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像。本实验结束！注：DM6437集成了视频输入模块，可以直接与数字视频信号连接，本版卡虽然加了解

32、码芯片TVP5146，但是也把这些信号引脚引出来，方便用户连接数字视频；输出DAC，这样就不必要再加一颗视频编码IC，从而降低成本，利于设计和制造；视频输入、输出模块需要用到DDR2内存作为缓冲，如果DDR2内存不好用，那么会输出错乱的图象，所以运行图象相关程序前必须初始化DDR控制器；实验二 图像灰度变换目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉灰度变换算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到A

33、V模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开Color2gray文件夹的工程Color2gray.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象输出到显示器，并将之变成灰度；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的453行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色图象：继续点击运行，如果成功，显示出灰度图象：并显示：这时用户可以发现显示

34、屏显示出摄像头所指影像已变灰度。本实验结束！注算法原理：对人眼敏感的是Y值，UV色度值其次，所以把UV变成0 x80，图象即为灰度；实验三 图像黑白变换目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉黑白变换算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，

35、打开CCS并连接；打开Color2blackwhite文件夹的工程Color2blackwhite.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象输出到显示器，并将之变成黑白；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的441行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色图象：继续点击运行，如果成功，显示出黑白图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已变黑白。本实验结束！注：图象变成灰度，然后对Y进行二值化处理即可；实验四 图像反色目的熟悉DM6437外设寄

36、存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉反色变换算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开ColorInverse文件夹的工程ColorInverse.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象输出到显示器，并将之变成灰度的反色；下载程序ou

37、t文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的438行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色图象：继续点击运行，如果成功，显示出灰度反色图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已被反色。本实验结束！注：对Y值进行取反即可实现本算法；实验五 自定义颜色填充目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉内存数据操作算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和

38、仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开FillRGB文件夹的工程FillRGB.pjt，此工程功能为：用直观的RGB颜色填充内存显示区，并将之显示出来；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；设置第一个断点，在video_test.c的244行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到DDR的图象：继续点击运行，如果成功，显示出填

39、充的蓝色图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出所填充的颜色。本实验结束！注：先定义一个结构体来输入RGB值，然后进行RGB到YUV422的转换即可；如果用户希望往一个特定的矩形区域填充颜色不妨编写算法试试。实验六 图像锐化变换目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉锐化变换算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和

40、板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开ColorSharpen文件夹的工程ColorSharpen.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象进行锐化处理，并将之输出到显示器；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的422行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色图象：继续点击运行，如果成功，显示出锐化图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已被锐化。本实验结束！注：锐化算法最简单思想

41、是前一个象素取后一个象素与本身的差值；用户可以尝试其他的锐化算法，比如拉普拉斯算法；实验七 图像中值滤波算法目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉中值滤波算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开MedianFilte

42、r文件夹的工程MedianFilter.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象进行中值滤波处理，并将之输出到显示器；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的420行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色图象：继续点击运行，如果成功，显示出中值滤波后的图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已被滤波。本实验结束！注：中值滤波算法思想把图象分割成3*3或5*5的小块，然后每块中央象素的值用周围象素的平均值代替；用户可以尝试其他的中值滤波算法，比

43、如5*5的选择；实验八 图像Sobel算子边缘提取目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉边缘提取算法设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开EdgeDistillUseSobel文件夹的工程EdgeDistillUseS

44、obel.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象进行Sobel边缘提取处理，并将之输出到显示器；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的423行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到二值化图象：继续点击运行，如果成功，显示出边缘提取后的图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已被处理。本实验结束！注：Sobel边缘提取算法思想把图象分割成3*3或5*5的小块，然后每块中央象素的值用周围象素的Sobel加权值来代替；Sobel边缘检测算子使用两个

45、如下有向算子(一个水平的，一个是垂直的)，每一个逼近一个偏导数： 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、下邻域的灰度加权算法，根据在边缘点处达到极值这一原理进行边缘检测。该方法不但产生较好的检测效果，而且对噪声具有平滑作用，可以提供较为精确的边缘方向信息。但是，在抗噪声好的同时也存在检测到伪边缘，定位精度不高的缺

46、点。如果在Sobel算子处理图像之前对图片进行预处理，突出图片的边缘线条部分，那么再经Sobel算子运算后的边缘线条将会精确得多，而Sobel算子的噪声抑制作用也得到保存。用户可以尝试其他的滤波算法预处理；实验九 图像彩条叠加目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉DSP内存图象数据操作设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头

47、输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开ColorBarOverlay文件夹的工程ColorBarOverlay.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象进行彩条间隔覆盖处理，并将之输出到显示器；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的422行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色源图象：继续点击运行，如果成功，显示出彩条覆盖后的图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已被处理

48、。本实验结束！注：本实验与实验五很相似，用户掌握内存数据格式，然后即可操作自如；实验十 图像线性变换目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉图象线性变换操作设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调到AV模式；注：如果带转接头的话，AV输入应该是黄色端子。用视频线连接摄像头输出和板卡的P9插座，注意摄像头输出制式为PAL；给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；打开LinearTransfo

49、rm文件夹的工程LinearTransform.pjt，此工程功能为：把摄像头捕捉到的一幅图象进行线性变换处理，并将之输出到显示器；下载程序out文件，如果没有就先编译一下ProjectBuild（）；把摄像头对准需要捕捉的图象场地；设置第一个断点，在video_test.c的405行处：点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到彩色源图象：继续点击运行，如果成功，显示出线性变换后的图象：并显示：这时用户可以发现显示屏显示出摄像头所指影像已被处理。本实验结束！注：线性算法的思想是每个象素与一个系数相乘，还可以加上一个系数；比例线性变换是对单波段逐个像元进行处理的，它是将原图象亮度值动态范围按线性关系式扩展到指定范围或整个动态范围；用户可以尝试其他线性变换算法。实验十一 图像直方图计算与显示目的熟悉DM6437外设寄存器的操作熟悉DM6437视频输入、输出端的操作及编程熟悉图象直方图的计算设备计算机、CCS3.3、DSP仿真器、EL_DM6437实验平台步骤与内容连接好电脑和仿真器、EL_DM6437和仿真器；用视频线一头连接板