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基于DM6446的电子稳像技术研究与实现

作 者: 李双
导 师: 戚金清
学 校: 大连理工大学
专 业: 电路与系统
关键词: 电子稳像技术 灰度投影算法 代表点匹配算法 DM6446
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 38次
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内容摘要


随着视频处理技术的应用越来越广泛,电子稳像技术作为一种视频处理技术,具有广阔的应用前景。在生活中,不稳定的视频会造成观察者的视觉疲劳,而在军事上会造成监控系统的漏警和虚警等,所以视频质量的好坏不仅关系到人们的生活,同时也关系到国家的安全保障。本论文主要分为两个部分,第一部分从稳像技术的分类入手,首先,分析了稳像技术和DSP技术的发展历程,通过查阅资料,研究了国内外电子稳像技术的发展情况,介绍了电子稳像技术的原理和主要算法,明确了电子稳像的整个过程,主要分为图像预处理、运动估计、运动决定和运动补偿;同时介绍了图像运动的数学运动模型,通过对数学运动模型的研究,可以针对不同的视频特点,选择不同的运动模型,从而降低算法的复杂度。然后主要研究了电子稳像的两种经典算法,灰度投影算法和代表点匹配算法,在研究算法的过程中,还介绍了图像预处理的一般方法和图像运动补偿后图像边缘处理的方法;最后提出了一种新的电子稳像算法和电子稳像算法的一般评价标准,该算法是将灰度投影法和代表点匹配算法结合起来,达到优势互补,新算法不仅稳像精度比灰度投影算法提高了,而且处理速度比代表点匹配算法快,达到了实时处理的要求。论文另一部分是电子稳像系统硬件实现部分,该部分介绍了TI公司的DSP产品TMS320DM6446,该DSP是DSP+ARM的双核结构,论文分别从DSP子系统、ARM子系统和视频处理子系统三个方面进行了介绍,然后介绍了电子稳像系统在DSP上硬件实现过程,ARM负责整个系统的控制,DSP负责电子稳像算法处理,双核通过中断方式和共享内存进行信息交换,论文完成了程序编写和程序优化,实现了从摄像头采集图像数据,到电子稳像算法处理数据,最后在LCD上输出了稳像后的视频。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
引言  10-11
1 绪论  11-15
  1.1 研究背景  11-12
    1.1.1 稳像技术分类  11
    1.1.2 电子稳像概述  11
    1.1.3 国内外发展现状  11-12
  1.2 DSP发展现状  12-13
  1.3 本论文研究意义  13
  1.4 论文内容与安排  13-15
2 电子稳像的原理以及主要算法研究  15-24
  2.1 电子稳像基本原理  15-16
  2.2 视频图像运动模型  16-17
    2.2.1 平移运动  16-17
    2.2.2 旋转变焦运动  17
    2.2.3 扭转运动  17
  2.3 电子稳像主要算法  17-23
    2.3.1 块匹配算法(BM)  18-20
    2.3.2 代表点匹配算法(RPM)  20-21
    2.3.3 特征量法(FTA)  21
    2.3.4 投影法(PA)  21-23
    2.3.5 位平面法  23
  2.4 本章小结  23-24
3 基于灰度投影算法与代表点匹配算法研究  24-39
  3.1 图像预处理  24-28
    3.1.1 中值滤波  24-26
    3.1.2 直方图均衡化  26-28
  3.2 灰度投影算法研究  28-33
    3.2.1 参考帧选取  29-30
    3.2.2 图像行、列投影  30-31
    3.2.3 投影滤波  31-32
    3.2.4 行、列相关性计算  32-33
  3.3 代表点匹配算法研究  33-38
    3.3.1 算法实现过程  34
    3.3.2 代表点选取  34-35
    3.3.3 相关性计算  35
    3.3.4 运动补偿  35
    3.3.5 边缘处理  35-38
    3.3.6 实验仿真结果  38
  3.4 本章小结  38-39
4 基于灰度投影和代表点匹配法的电子稳像算法改进  39-48
  4.1 运动估计  40-41
    4.1.1 一次运动估计  40
    4.1.2 二次运动估计  40-41
  4.2 运动决定  41-42
  4.3 运动补偿  42
  4.4 电子稳像算法评价  42-44
    4.4.1 准确性  42-43
    4.4.2 分辨率  43
    4.4.3 实时性  43-44
  4.5 实验结果及分析  44-47
    4.5.1 处理速度  44-45
    4.5.2 图像差值  45-46
    4.5.3 峰值信噪比  46-47
    4.5.4 分辨率  47
  4.6 本章小结  47-48
5 基于DM6446的电子稳像系统  48-58
  5.1 TMS320DM6446系统  49-51
    5.1.1 DSP子系统  49-50
    5.1.2 ARM子系统  50
    5.1.3 视频处理(VPSS)子系统  50
    5.1.4 ARM-DSP集成  50-51
  5.2 电子稳像系统硬件结构  51-52
  5.3 程序设计与优化  52-54
    5.3.1 ARM端程序设计  52-53
    5.3.2 DSP端程序设计  53
    5.3.3 CMD链接命令文件  53
    5.3.4 程序优化  53-54
  5.4 DSP与ARM双核协同工作  54-55
    5.4.1 中断方式  54
    5.4.2 Codec Engine方式  54-55
  5.5 系统演示及结果分析  55-57
  5.6 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-61
附录A CMD链接文件  61-63
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  63-64
致谢  64-65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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