基于dsp的图像旋转报告.doc

基于 DSP 的图像旋转信息与电气工程学院DSP 应用系统（三级）项目设计说明书（2013/2014 学年第二学期）项目名称 ： 基于 DSP 的图像旋转 专业班级 ： 信息 1102 学生姓名 ： 学 号 ： 110070217 指导教师 ： 王鹏 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ： 2014 年 7 月 11 日 基于 DSP 的图像旋转目录1 项目概述 ..........................................................12 项目需求分析 ......................................................12.1 项目设计背景 ................................................12.2 设计目的 ....................................................12.3 技术要求 ....................................................22.4 主要任务 ....................................................23 项目设计原理 ......................................................23.1 矩阵转换原理 ................................................23.2 程序流程图 ..................................................34 项目实现程序 ......................................................34.1 主程序 .......................................................34.2 逆 转 90°程 序 ...............................................55 运行结果显示 ......................................................56 项目设计心得 ......................................................6参考文献 ............................................................7 基于 DSP 的图像旋转第 0 页1 项目概述本项目主要讨论如何利用 TI 公司 TMS320C55x 芯片的资源特点，在设计中借助 Code Composer Studio IDE v3.3 中以 TMS320C55x 芯片的汇编语言编程实现了数字图像的旋转，进行高效图像旋转的大规模数据调度，从而实现适用于图像的 DSP 实时图像旋转。

本项目是采用矩阵算法对图像逆转 90°2 项目需求分析2.1 项目设计背景21 世纪是数字化的时代，随着越来越多的电子产品将数字信号处理(PSP)做为技术核心，DSP 已经成为推动数字化进程的动力作为数字化最重要的技术之一，DSP 无论在其应用的深度还是广度，正在以前所未有的速度向前发展数字信号处理器，也称 DSP 芯片，是针对数字信号处理需要而设计的一种具有特殊结构的微处理器，它是现代电子技术、相结合的产物一门主流技术，随着信息处理技术的飞速发展，计算机技术和数字信号处理技术数字信号处理技术逐渐发展成为它在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪表技术、信息家电等高科技领域得到了越来越广泛的应用DSP 芯片是一种高性能的微处理器，其技术发展大大推动了数字信号技术的发展与应用，目前从工业系统到家电产品，从军事装备到生物医学仪器，无不融入了 DSP 技术由于计算机处理能力的不断增强，数字图像处理学科在飞速发展的同时，也越来越广泛地向许多其他学科快速交叉渗透，使得图像作为信息获取以及信息的利用等方面的作用也变得越来越重要数字信号处理由于运算速度快，具有可编程特性和接口灵活的特点，使得它在许多电子产品的研制、开发和应用中，发挥着重要的作用。

采用 DSP 芯片来实现数字信号处理系统是当前发展的趋势近年来，DSP 技术在我国也得到了迅速的发展，不论是在科学技术研究，还是在产品的开发等方面，在数字信号处理中，其应用越来越广泛，并取得了丰硕的成果数字滤波占有极其重要的地位数字滤波是语音和图象处理、模式识别、谱分析等应用中的一个基本处理算法 基于 DSP 的图像旋转第 1 页本项目主要讨论如何利用 TI 公司 TMS320C55x 芯片的资源特点，在设计中借助 Code Composer Studio IDE v3.1 中以 TMS320C55x 芯片的汇编语言编程实现了数字图像的旋转，进行高效图像旋转的大规模数据调度，从而实现适用于图像的 DSP 实时图像旋转2.2. 设计目的图像旋转是一种应用广泛的数字图像处理技术，随着应用水平的不断提高，对在嵌入式系统中实现高分辨率大图像旋转的需求也越来越高如在航空领域的高分辨率数字地图图像的显示处理过程中，由于现有的显示芯片均不能支持图像旋转功能，就需要在资源有限的嵌入式平台上实现大幅面地图图像的实时旋转。

采用 DSP 平台是一种实现方式，具体实现时需仔细考虑两个方面的问题，一是选用计算量小的旋转算法，二是充分发挥 DSP 平台强大的并行计算能力2.3 技术要求⑴查阅相关资料，了解题目设计原理及相关知识；⑵熟悉所用开发软件和工具箱的使用方法；⑶编写 DSP 程序，进行测试和记录；⑷撰写设计报告2.4 主要任务⑴实现—路模拟视频信号的采集与显示；⑵实现单帧图像的旋转（90°、180°任选） ；⑶图像采用 120*96 点像素，由 SDRAM 中的 722*288 存储图像采样生成；⑷手动设置 CMD 文件，保证程序的正常运行3 项目设计原理3.1 矩阵转换原理通过矩阵旋转的方式逆向旋转图像 90°旋转前图像是 120*96 点像素，旋转后是96*120原始图像矩阵为第一行从 1—120,第二行从 121—240.以此类推，第 n 行 m 列的数值为IMGHEIGHT-n+IMGHEIGHT*(IMGWIDTH-m） ，n 从 96 取到 1，m 从 120 取到 1，IMGHEIGHT 表示 基于 DSP 的图像旋转第 2 页图像高度 96，IMGWIDTH 表示图像宽度 120；逆转 90°后图像矩阵第一行从 120+（96-96）*120—120+（96-1）*120，第二行从119+（96-96）*120—119+（96-1）*120，以此类推，第 m 行 n 列的数值为 m+(IMGHEIGHT-n)*IMGWIDTH，m 从 120 取到 1，n 从 96 取到 1，MGHEIGHT 表示图像高度 96，IMGWIDTH 表示图像宽度 120。

y 为旋转前图像，M 为旋转后图像，旋转后图像矩阵坐标位置应该和旋转前一致即旋转前后图像表达式为：M[IMGHEIGHT-n+IMGHEIGHT*(IMGWIDTH-m)]=y[m+(IMGHEIGHT-n)*IMGWIDTH]3.2 程序流程图 开 始程 序 初 始 化拍 取 图 像显 示 旋 转图 像是否结 束成 功 ？显 示 图 像图 3-1 程序流程图4 项目实现程序4.1 主程序main(){long int i,j,x,xx;int c,xstart,ystart,xsample,ysample;unsigned char cWork,ccc; 基于 DSP 的图像旋转第 3 页pImage=lpImage=IMGBUFFER;xx=1;c=0;for ( j=0;j=ystart &&(j%ysample==0) ) // 抽样生成 120x96 尺寸图象{for ( i=0;i0;m--) {for(n=IMGHEIGHT;n>0;n--) {M[IMGHEIGHT-n+IMGHEIGHT*(IMGWIDTH-m)]=y[m+(IMGHEIGHT-n)*IMGWIDTH];} 基于 DSP 的图像旋转第 5 页}} 5 运行结果显示图 5-1 原图图 5-2 逆转 90°图 基于 DSP 的图像旋转第 6 页6 项目设计心得通过次项目设计中，将课堂教学的知识应用于实践。

在这个过程中，我们先对图像的知识进行基本的了解，此外我们还学习了 ccs 软件的基本应用，这对于我们以后的工作也是非常重要的同时通过这次设计进一步提高了我们的 c 语言水平其中，我做的是对图像做了逆向 90°的旋转为此，我看了很多相关视频，上网查阅相关资料编程是我的一大难题，一直以来编程就不好，通过这次设计，编程能力大大提高回顾起此项目设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决对我而言，本设计不仅是对大学所学过的知识的总结和考察，而且更是一个扩大自己知识面，锻炼动手能力的机会，经过这次的设计，使我在理论和实践方面都有了很大的提高在此，我特别要感谢王鹏、李丽宏老师没有这两个老师的帮助，我不能这么顺利的完成此次项目。

在整个项目设计过程中，指导老师王鹏和李丽宏给予我很多的关注和指导，勤勉教学，诲人不倦，帮助我顺利的完成这次设计任务，在这里我要对两位老师表示诚挚的谢意参考文献[1]姜阳、周锡青.DSP 原理与实验应用[M].西安电子科技大学出版社，2008[2]。