数字图像处理在DSP上的实现VIP专享

沈阳理工大学信息科学与工程学院——DSP技术课程设计报告 - 1 - 数字图像处理在DSP上的实现（旋转） 1 绪论 1.1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。 1.2设计任务 1.能从计算机上读取图片。 2.编写图像旋转程序，在 TMS320C5509上实现。 沈阳理工大学信息科学与工程学院——DSP技术课程设计报告 - 2 - 2 设计原理及分析 2.1设计原理 目前，已经有很多有效降低计算量的图像旋转算法，基于图像线性存储结构的旋转方法就是其中之一。然而，在 DSP平台上，有限的高速存储资源限制了这些算法效率的直接发挥，需要针对算法及 DSP平台的性能结构特点进行高效的数据调度。对于图像旋转问题而言，数据调度还需要克服由于存在大量非连续图像像素地址访问而严重影响DSP数据存取及 CPU效率发挥的问题。这是图像旋转本身的特殊性，在其他图像处理技术中是不存在的。 由 DSP的结构特点可知，只有在数据和程序均位于片内存储器当中的条件下，DSP的效率才能得到最大化的发挥。在大图像旋转算法中，由于涉及的图像数据量远大于 DSP的片内存储器容量，源图像和最终视口图像等数据必须被存放在片外存储器中。在这种情况下，为了保证 DSP CPU高速处理能力的发挥，必须优化数据流，将源图像分块，依次搬移至片内处理，并设法保证 CPU当前要处理的图像数据块已经事先在片内存储器中准备好了。因此在算法整体优化结构上采用 Ping-Pong双缓冲技术，利用 EDMA与CPU并行工作来隐藏图像数据块在片内和片外之间的传输时间，使 CPU能连续不断地处理数据，中间不会出现空闲等待。 传统的图像旋转一般通过矩阵乘法实现： 其中，α 为旋转角度。 由于图像是线性存储的，各个像素点之间的相对位置关系确定。如图 1(a)所示，图像旋转前，任意像素点 P(x，y)和 P1(x1，y1)、P2(x2，y2)及 A(xA，yA)在几何上是矩形的四顶点关系。由于旋转变换是线性变换，如图 1(b)所示，图像旋转后，各个像素点之间的相对位置关系不发生变化， ...