硬件：
硬件系统的核心处理器是TI公司的TMS320DM642 DSP芯片。系统工作过程是，视频输入设备输入的图像数据经视频解码器解码后传输至TMS320DM642，TMS320DM642对图像数据进行存储、处理、采集。
整个系统由模拟信号调理电路、转换器、可编程时序逻辑电路、通用DSP、通用存储器和标准串行口及外围电路组成。系统能采集标准的模拟视频信号。可以从采集到的模拟视频信号中分离出标准的静态图像并以位图形式保存。可以独立脱机完成从视频采集、图像提取到图像分析的全部工作。可以通过串行口与其它处理器交换数据。
算法：
数字图像处理即把空间离散、幅值量化的数字图像，经过一些特定数理模式加工处理，以有利于人眼视觉或某种接收系统的过程。广义讲，一般数字图像处理的方法主要包括：图像变换，图像增强，图像复原，图像压缩编码，图像分析，模式识别等内容。图像分析和模式识别是相对独立的，其基本特点是输入为图像，而输出是对图像的分析、特征分类或是对图像的描述、解释。
本科生毕业设计开题报告
题目:基于DSP的图像处理系统设计与实现
学院：信息工程学院
专业：通信工程
班级：10通信一班
姓名：吴任仁
学号：201032050157
指导教师：高飞飞
2013年10月20日
1、选题背景（含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）
题目来源：
视觉是人类最重要的感知之一。人们通过它接收到有关外部世界的大部分信息。大量的统计证明，人类凭眼睛获得的图像信息占人类感觉器官获得信息总量的90%以上。正是这个原因，图像在科学与技术以及日常生活中是十分重要的。随着信息技术的快速发展，存储器与处理器已经能满足图像采集和处理的要求。因此在当今信息化社会里，数字化的图像处理己成为发展的大趋势。数字图像处理，就是指用数字图像处理技术，对图像进行某种运算和处理，从而达到预期的目的。
二、设计方案（含设计主要内容、方法手段及预期达到的目标）
本系统采用通用DSP控制通用高速视频转换器,对外接的摄像头输出的模拟视频信号进行采集,获得需要分析的原始视频信号,并通过运行在同一片通用DSP芯片中软件的提取子函数,对该原始视频信号中的静态图像信号进行提取和整理,并依靠该DSP和相应软件实现后续的图像分析和处理,从而实现对模拟视频信号的采集、提取、处理和分析一体化。其中DSP芯片承担着三种任务:图像采集控制、信号提取、图像分析和处理。系统最终可以实现用中值滤波、傅立叶变换等算法处理图像。
发展前景：
图像处理的发展与计算机以及硬件技术的发展是紧密联系的。最早发表有关计算机处理图像信息的文章的时间要追溯到20世纪50年代，随着计算机以及硬件技术的高速发展，性能大幅度提高，而价格却大幅度下降，无疑推动了图像处理技术的发展。
随着微型计算机的发展和普及，现代的图像处理方式越来越向高速、小型、简洁的方向发展，图像处理逐渐由专用、笨重的图像处理机过渡到通用、小型的微型机方式，但是由于图像的数据量很大，算法复杂程度高，人们经常使用软件来处理，软件往往局限于计算机的配置，使得图像处理速度比较慢、实时性差、价格高，不适宜在小规模、小环境内使用。与此同时数字信号处理各种算法日趋完善，特别是运算能力的很强的数字信号处理器(DSP)的问世，使现代图像处理系统进入了和计算机紧密结合的全数字体制的阶段。以DSP为核心的硬件系统同样可以用来进行图像处理，为这个问题的解决带来了新的途径。
3、进度安排
2013
年
秋
季
第4~7周
确定毕设题目，选定设计方向
第8~9周
查阅相关资料，完成开题报告
第10~15周
完成图像处理系统硬件设计
第15~18周
撰写中期报告，中期答辩
2014
年
春
季
第1~4周
完成直方图统计、中值滤波、傅立叶变换、图像取反处理的算法设计
第4~6周
完成cabor变换和H.263编码解码的算法设计
[10]容观澳.计算机图象处理[M].北京:清华大学出版社，2000. 17-25
[11]姚海根.图像处理[M].上海:上海科学技术出版社，2000. 25-30
[12]王耀南.计算机图像处理与识别技术[M].北京:高等教育出版社，2001. 107-123
[13]卡斯尔曼.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社，2002. 375-404
4、图象取反处理：将图象按象素按位进行求反，取得类似照相底片效果。求反处理的图象与原始图“黑白颠倒”，可以看清原始图中灰黑区域的情况。
5、cabor变换：cabor变换属于加窗傅立叶变换，可在频域的不同尺度、不同方向上提取相关特征，因此用cabor函数的变换对图像进行滤波，得到的是图像平滑的效果.
6、H.263编码解码：实验程序在ICETEK-DM642-AVM板上实现D1格式的H.263编码和解码。程序将摄入的视频图象首先进行编码，产生H.263码流，再由解码程序处理此码流，生成目标视频送显示设备显示。
[14]黄贤武.数字图像处理与压缩编码技术[M].成都:电子科技大学出版社，2000. 95-115
[15]刘政凯.微机计算机数字图象处理技术[M].合肥:安徽科学技术出版社，1991.203-214
[16]冈萨雷斯.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社，2003.
[17]朗锐.数字图像处理学[M]，北京希望电子出版社，2002.12:471-473
[7]郭灿新,张绍峰等.CF卡文件系统在DSP数据采集中的开发应用.电子技术应用[J],2006.
[8]洪子泉,杨静宇.用于图像识别的图像代数特征抽取[J]，自动化学报，1992,18像缺陷识别算法的研究与应用[J].北方交通大学学报. 2002(2): 19-22.
第7~10周
完成软件设计
第11~13周
撰写毕业论文，进行毕业答辩
四、参考文献（外文参考文献不少于2篇）
[1]季昱,林俊超,余本喜.DSP嵌入式应用系统开发典型实例[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2]TexasInstruments.TMS320DM642 Video/Imaging Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual[Z]. SPRU234A.2004.8.
具备高速视频采集能力，高精度视频解析能力，动态范围大输入信号幅度、带宽可调，具备100MHz图像信号处理能力，非易失存储器可以同时存储512KB图像数据，高达230Kbit/s的串行数据交换。
软件：
本系统的软件需要实现以下的功能,即将视频信号数字化存储下来并对其中的图像进行分离,然后根据需要进行后续处理。为了实现软件的功能,将软件分成三个大的功能模块分别进行设计,这三个模块分别是:图像采集模块、图像分离模块和图像处理模块。
本图像处理系统主要对以下算法进行设计：
1、直方图统计：灰度直方图是数字图象处理中一个最简单、最有用的工具，它描述了一幅图象的灰度级内容。
2、中值滤波：中值滤波是一种非线性的信号处理方法。中值滤波一般采用一个含有奇数个点的滑动窗口，将窗口中各点灰度值的中值来替代值定点的灰度值。
3、傅立叶变换：傅立叶变换是一种常见的正交变换，它在一维信号处理中得到了广泛应用。
应用性和先进性：
近年来，由于图像处理方法不断改进，计算机体积缩小，性价比成倍提高，使得图像处理得到广泛普及。图像处理技术已大量地用在工业生产中。现代信息技术的迅猛发展，使得待处理的信息量急剧增加，图像处理方面的研究与应用引起了更广泛的关注。近年来，DSP技术的发展不断将数字信号处理领域的理论研究成果应用到实际系统中，并且推动了新的理论和应用领域的发展，对图像处理等领域的技术发展也起到了十分重要的作用。基于DSP的图像处理系统也被广泛的利用于各种领域。例如，使褪色模糊了的相片重新变的清晰;从医学显微图片中提取有意义的细胞的特征等等。现在图像处理已经广泛应用于各个领域。
[5]TexasInstruments.TMS320C6000 DSP External Memory Interface (EMIF) Reference Guide[Z]. SPRU266B.2004.4.
[6] Compact Flash Association. CF+ and Compact Flash Specification Revision 3.0[Z]. 2004.
视频采集：本部分的基本工作是连续控制AD,对输入的模拟视频信号进行模数转换后存入SRAM中。这里需要解决两个问题,获取完整的图像以及图像的存放。
图像分离模块：这部分的软件首先要在SRAM中存储的视频流中找到一场完整图像的开始,然后才能从该完整图像场的开始点起将这场图像的数据按行、场排列提取出来。
图像分析功能模块：当实现了图像提取后,图像数据就以位图的形式存放在SRAM中。在这个功能模块中,就可根据需要和设计要求编写相应的算法实现设计功能,或者也可以调用现有的经过优化的程序和函数对图像进行进一步的分析。
[18]许万里,苑惠娟,郑伟.工业视觉检查系统中的图像处理及模式识别[J]。哈尔滨理工大学学报，2001，6 (4):22-27
[19]王金涛,刘文耀等.数学形态学算法的DSP实现[J].光电工程，2002 (2) .
[20]任俊，涂晓昱等利用DSP的实时图像识别系统的设计与应用[J]光电工程2004第31卷第2期：66-69
[3]TexasInstruments.TMS320C64x DSP Two-Level Internal Memory Reference Guide[Z]. SPRU610B.2004.8.
[4]TexasInstruments. TMS320C6000 DSP Enhanced Direct Memory Access (EDMA) Controller Reference Guide[Z]. SPRU234A. 2004.11.