第7章 DSP图像处理应用(1)-- DSP数字图像处理应用基础知识

DSP在图像处理中的

应用与发展

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DSP在图像处理中的应用与发展

摘要:在过去的几年中,各种各样的数字信号处理方法层出不穷。数字信号处理器已经成为许多消费、通信、医疗、军事和工业类产品的核心器件。在实际应用中可以选用的数字信号处理实现方法很多。但是,数字信号处理器(DSP)以其在处理速度、价格和功耗上的无以替代的优势赢得了大多数用户的信任。随着信息家电、网络通信和3G移动通信的飞速发展,作为最关键的核心器件的数字信号处理器,将会把人们带人高速信息化的时代。而基于DSP的数字图像处理技术也随之DSP的发展而不断革新。图像处理技术最初是在采用高级语言编程在计算机上实现的,后来还在计算机中加入了图像处理器(GPU),协同计算机的 CPU工作,以提高计算机的图形化处理能力。在大批量、小型化和低功耗的要求提出后,图像处理平台依次出现了基于 VLSI 技术的专用集成电路芯片((ASIC)和数字信号处理器((DSP)。但基于DSP的图像处理系统以其可降低体积、重量与功耗,同时价格也较低,具有较高的可靠性,且易于维修与测试,对噪声与干扰有较强的抗干扰能力,越来越受到了人们的青睐。

图像处理与识别是DSP应用中的一个极其重要的领域。随着近年来对图像高速实时处理的要求,基于DSP的数字图像处理技术发展迅速,在超声图像、红外图像、天文图像、医疗影像和军事等领域等到了广泛的应用。其目前主要向着多DSP并行运算、多CPU实时系统、分布式实时系统等方向发展。而一些新的数学方法像模糊论集的引入、神经网络理论的实用化以及分形几何学的应用尤其是小波变换正逐步应用于处理图像的DSP系统中。这使得用于图像处理的DSP系统向着集成化、并行化、开发简易化和标准化方向发展。

1 、DSP和图像处理技术的发展概况

基于DSP的数字图像处理技术是一种新兴的边缘融合技术,可以通俗的理解为DSP与图像处理的结合PHP图像处理,现今,它逐步的走向成熟。成为一门新兴的学科,越来越多的人们投入到了它的研究中。随着计算机及通信技术的发展,DSP技术越发成熟,数字图像仿真技术可以通过DSP芯片实现。图像视频的应用愈加广泛,大部分图像数据在实际应用前需进行有针对性的处理,如根据图像数据特点和应用领域对图像进行增强、去除噪声、锐化和识别等等,此外,为了有效实时地传输信息,还必须对图像进行有效的压缩处理。

图像处理与识别是DSP应用中的一个极其重要的领域,在调试过程中图像处理开发者可以对数字图像数据进行重构,S是一种集成性的软件开发工具,它支持以图像的方式将存储器中的图像重构,并且可以将数据存储在计算机的硬盘中,S支持RGB和YUV等图像数据存放方式。采用MATLAB对图像数据进行一系列操作后也可以重构图像。

可以预见,随着以DSP芯片为主导的数字图像产品将会不断面世,两者在硬件语言方面必须统一起来,这样,真实的数字图像才会在模拟视频中更真实,更完美。

图像处理技术的发展

图像是人类获取和交换信息的主要来源, 人类感知外界信息80%以上是通过视觉得到的。因此,图像处理的应用领域必然涉及人类生活和工作的方方面面。图像处理或图像分析方法的应用越来越广泛, 其主要理论基础是形态数学、立体学、集合论等。图像处理虽然也可以用光学方法或模拟技术来实现,但目前主要是利用计算机来实现, 称为数字图像处理。因此, 图像处理一般是指数字图像处理。

图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。随着科学技术的不断发展、计算机更新速度的加快、人们思想文化素质的提高,人们对图像的要求也越来越高。因此, 如何把原始图像与计算机结合起来, 从而创作出许多更加完美的图像, 满足人们的需求, 已成为人们新的需求。目前数字图像处理研究有以下几方面:一是图像数字化, 即将一幅光学图像表示成一组数字, 使图像既不失真又便于计算机分析处理; 二是图像的编码, 即简化图像的表示,压缩表示图像的数据, 以便于存储和传输; 第三, 图像的增强, 即加强图像的有用信息, 削弱干扰和噪声; 第四, 图像的恢复, 即把退化、模糊了的图像复原; 第五,图像的重建, 即由二维图像重建三维图像; 第六, 图像的分析。

DSP的发展

从上世纪80年代开始起步的DSP市场,目前正处于高速成长的阶段。在数字化、个人化和网络化的推动下,1997年世界DSP市场营销额超过32亿美元,预计未来的年均增长率高达40%,至2007年,世界DSP市场营销额突破500亿美元。

在近20多年时间里,DSP芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。主要应用有:信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。

（编辑：成都站长网）

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