【正文】 基于查找的方法通過尋找圖像一階導數(shù)中的最大和最小值來檢測邊界，通常是將邊界定位在梯度最大的方向。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 35 頁 共 45 頁 圖 五 1 轉(zhuǎn)換前的彩色 car 圖 五 2 轉(zhuǎn)換后的灰度 car 其實這個功能的實現(xiàn)很簡單，只需要將一幅彩色圖片的每一個像素都讀出來，然后按上式進行運算，即可得到一幅灰度圖 。 一、 解壓源代碼 ，配置缺省文件 ； 二、 增加 rtc 設(shè)備 ， 修改晶振 ， 修改 nandflash 分區(qū) ； 三、內(nèi)核裁剪： 配置 DM9000 網(wǎng)卡 ， 配置觸摸屏 ， 配置顯示器 ； 四 、進行菜單配置： make menuconfig； 五、編譯： make； 六、使用 uboot 提供的工具生成 uboot 可以支持的 linux 內(nèi)核鏡像文件。 第五章 詳細設(shè)計 本系統(tǒng)采用三星公司 的 S3C2440 芯片來進行系統(tǒng)的實現(xiàn)。由于圖像信息量巨大，因此壓縮對圖像的傳輸與存儲也是十分必要，總的分為有損壓縮和無損壓縮兩大類。 SD 卡體積小，而且具有不錯的容量，使用多塊完全可以滿足一般圖像處理系統(tǒng)的要求。 相機以及數(shù)碼相機做為一種便攜式設(shè)備，雖然也具有圖像采集功能 ，但它很少被應用在專門的圖像采集系統(tǒng)中，而是主要用于日常生活。 PMT 掃描儀成本極高，一般只有最專業(yè)的領(lǐng)域才會使用，屬于可望而不可及的貴族產(chǎn)品。 主要有彩色圖像的灰度化 處理、灰度圖像的增強、灰度圖像的銳化、簡單的邊緣提取 [15]，還有一些有意思的特效處理 。 圖像描述和圖像識別 所謂圖像描述就是用一數(shù)組數(shù)量或符號（描述子）來表征圖像中被描述物體的某些特征 [12]，可以是對圖像中各組成部分的性質(zhì)描述 [13]，也可以是各部分彼此之間的關(guān)系的描述。這種分割的目的是將一幅圖像中的各種成分分離成若干與景物中的 實際物體相對應的子集。下面對同態(tài)處理過程作簡要概述： （ 1） 對上式圖像構(gòu)成取對數(shù)； （ 2）進行傅里葉變換； （ 3）在頻域分別對兩個分量進行修正； 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 27 頁 共 45 頁 （ 4）對修正后結(jié)果進行傅里葉反變換； （ 5）與第一步相對應，求指數(shù)。 圖像的同態(tài)增晰 在實際應用中，我們常常會遇到這樣一類圖像，它們的灰度級動態(tài)范圍很大，即黑的那部分很黑，白的那部分很白，而我們感性趣的圖中某一部分的物體灰度級范圍又很小，分不清物體的灰度層次和細節(jié)。 （ 1）圖像曝光不充分，使 為 的子區(qū)間，即 ， 。還有一種是對圖像某些有用的特征信息進行所謂特征抽取編碼。 離散圖像變換的一般表達式 從各種不同的離散變換表達式可以看出，它們其實有著很多相同的地方。 一維離散余弦變換的正向變換核為 式中： ； 。 離散沃爾什 哈達瑪變換（ DWTDHT） 沃爾什（ Walsh）變換是由兩個數(shù)值，即 +1 或 1 的基本函數(shù)的級數(shù)展開而成的，它和傅里葉變換一樣具備完備正交特性。 （ 7）平均值 二維離散函數(shù)的平均值定義如下： 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 共 45 頁 將 u=v=0 代入二維離散傅里葉定義式，可得 比較上面兩個式子可以看出： 因此，若要求離散信號 的平均值，只需算出相應的傅里葉 變換在原點值 即可。也就是說要在頻域中完全確定 ，只需要變換一個周期。 平移性告訴我們一個感興趣的事實：當空域中 產(chǎn)生移動時，在頻域只發(fā)生相移 ，而傅里葉變換的幅值不變，因為 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 45 頁 反之，當頻域中 產(chǎn)生移動時，相應的 在空域中也只發(fā)生相移，而幅值不變。 （ 1）線性 傅里葉變換是一種線性算子。二維離散傅里葉變換對由下式給出 式中： ； 。 DFT 還有一個明顯的優(yōu)點是有快速算法，即 FFT（ Fast Fourier Transform）算法，它可大大減少計算次數(shù)，使計算量減少到只是直接用 DFT 所需計算量的一小部分 [7]。 XYZ 表色系統(tǒng)須滿足如下 3 個條件：三色比例系數(shù) X、 Y、 Z 皆大于零； Y 的數(shù)值正好是彩色光 的亮度；當 X=Y=Z 時仍然表示標準白光。 RGB（紅、綠、藍）模型主要用于彩色監(jiān)視器和彩色視頻攝像機； CMY（青、深紅、黃）模型用于彩色打印機； HSI（色調(diào)、飽和度、亮度）模型更符合人描述和解釋顏色的方式。 色調(diào)是彩色的最重要的屬性，是決定 顏色本質(zhì)的基本特性；色飽和度是指一個顏色鮮明程度，飽和度越高，顏色越深；亮度是指光波中作用于感受器所發(fā)生的效應，其大小由反射系數(shù)決定，反射系數(shù)越大，物體的亮度越高。還可以按噪聲幅度分布形狀來定義，如其幅度分布是按高斯分布的就稱其為高斯噪聲，而按雷利分布的就稱其為雷利噪聲。也就是對每個樣點值數(shù)字化，使其只和 有限個可能電平數(shù)中的一個對應，即使圖像的灰度值離散化 [3]。 圖像數(shù)字化 一幅 黑白靜止平面圖像中各 點的灰度值可用其位置坐標 的函數(shù)來描述。 （ 3）主觀亮度感覺。目前把圖像信息看成二維平面上具有亮暗色彩變化的若干單個像素信息的集合是非常初步的認識。 本文章節(jié)簡介 本文共分為六章。目前，結(jié)合多媒體 技術(shù)的研究，硬件芯片越來越多。 （ 5）人為因素。 由此造成圖像處理會受到一些因素的制約： （ 1）知識的綜合性強，需要掌握 多方面的知識。 （ 8）適用面廣?？傊ㄐ胖械囊痪S問題都可推廣到二維，盡管有些理論尚不完全貼切，但對圖 像自身理論體系的形成有極大的借鑒意義。一般來說涉及通信技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、電視技術(shù)，至于涉及到的數(shù)學、物理學等方面的基礎(chǔ)知識。 數(shù)字圖像處理現(xiàn)狀分析 數(shù)字圖像處理技術(shù)的應用越來越廣，己經(jīng)滲透到工程、工業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天、軍事、科研、安全保衛(wèi)等各個方面，在國計民生及國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越大的作用。 5） 圖像描述 圖像描述是圖像識別和理解的必要前提。 3）圖像增強和復原 圖像增強和復原的目的是為了提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提高 圖像的清晰度等。 可以相信，視覺作為人類最重要的一種感知，是人類智能活動不可缺少的。 計算機視覺是模仿人的視覺，由于人們對視覺機理的研究還沒有突破性的進展，因此計算機視覺研究 是一項艱巨而長遠的任務。是以原始圖像中抽取如邊緣、角點、紋理、線條、不連續(xù)點等基本特征，這些特征的集 合稱為基元圖。 1979 年，這項無損傷診斷技術(shù)獲得了諾貝爾獎，說明它對人類做出了劃時代的貢獻。 隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應用領(lǐng) 域也隨之不斷擴大，在航天和航空技術(shù)、生物醫(yī)學工程、通信工程、工業(yè)和工程、軍事與安全、文化藝術(shù)等方面獲得越來越廣泛的應用。使用 S3C2440 處理器芯片，linux 內(nèi)核來構(gòu)建一個簡易的嵌入式圖像處理系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： linnux 嵌入式 圖像處理 邊緣檢測 Abstract This paper expounds the application of digital image processing and some basic principles. The use of S3C2440 processor chip, the Linux kernel to construct a simple embedded image processing system. The system uses uboot as the bootloader to boot the Linux kernel and loaded with file system, Linux kernel and file system are used to menu configuration to make corresponding configuration. The application interface is made using QT, system is mainly to achieve some simple image processing functions, such as gray, enhancement, edge detection. The whole procedure is prepared based on the C++, so some image transform algorithm may not be optimal, but it can meet the basic requirements. On this basis, but also on the system constantly improve. Keywords:linux embedded system image processing edge detection 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 目錄 第一章 緒論 .......................................................................................................... 1 數(shù)字圖像處理概述 ................................................................................. 1 數(shù)字圖像處理現(xiàn)狀分析 ......................................................................... 5 本文章節(jié)簡介 ......................................................................................... 8 第二章 圖像處理理論 .......................................................................................... 8 圖像信息的基本知識 ............................................................................. 8 視覺研究與圖像處理的關(guān)系 ...................................................... 8 圖像數(shù)字化 ................................................................................ 10 圖像的噪聲分析 ........................................................................ 10 圖像質(zhì)量 評價 ............................................................................ 11 彩色圖像基本知識 .................................................................... 11 圖像變換 ............................................................................................... 13 離散傅里葉變換 ........................................................................ 13 離散沃爾什 哈達瑪變換（ DWTDHT） ................................... 20 離散余弦變換（ DCT） ............................................................. 21 離散圖像變換的一般表達式 .................................................... 23 圖像壓縮編碼 ....................................................................................... 24 圖像編碼的基本概念 ................................................................ 24 圖像增強和復原 ................................................................................... 24 灰度變換 .................................................................................... 24 圖像的同態(tài)增晰 ........................................................................ 26 圖像的銳