实时DSP图像处理高斯滤波优化

为了提高实时图像处理程序高斯平滑滤波在TMS320DM6446 DSP处理平台上的运行效率,提出了一种基于DM6446 DSP的高斯平滑滤波程序的优化方案。采用分解高斯滤波器、内联函数优化、数据相关性、复用中间结果等方法,使数据的计算、存储和读取次数明显降低,充分发挥了DM6446芯片并行处理性能高的优点,大大减少了高斯平滑滤波处理模块的时间消耗。实验结果表明,对不同尺寸图像使用不同尺寸掩膜进行滤波,高斯平滑滤波模块所耗时间与优化前相比都有明显降低。为双核DSP TMS320DM6446上的实时处理程序运行及优化提供了经验,使高斯滤波类的模块优化有了一种可以共通的方法。     

采用图像直方图特征函数的高速相机自动曝光方法

提出一种采用图像直方图特征(Histogram Feature,HF)函数的自动曝光方法,用于在背景光照快速、大范围变化的情况下对高速相机进行自动曝光控制。首先,采用多点测光对获取的图像进行兴趣区域(Region of Interests,ROIs)提取,以降低系统测光的计算量。然后,通过计算兴趣区域的HF函数选取大步长对曝光时间进行粗调。最后,通过模糊逻辑计算出曝光时间的精调步长并运用阈值限制实现变步长搜索最佳曝光时间,提高高速相机自动曝光的准确性及稳定性。实验结果表明:本文方法可以在2ms内完成一帧图像的亮度测量并对曝光时间进行调整,相较于基于平均亮度值的传统自动曝光方法,在0~110ms内,光源光照强度从760~23 100lux反复变化时,本文方法获得的图像信息熵比平均亮度值法的信息熵均值提高48.38%,方差降低62.13%,可以提供更好与更稳定的图片细节信息,为后续的自动调焦、图像识别以及目标跟踪提供参考。     

普通摄像机图像引导的放射治疗技术

图像引导放疗是精准放疗的关键点之一,常规利用X射线的图像引导技术在使用时会带给患者额外的辐射剂量,因此本文研究了一种没有任何副作用的普通摄像机图像引导放疗的技术。将3台普通摄像机安装在实验室内,获取摄像机实时图像,通过设计的自适应背景剔除算法删除图像背景获取感兴趣区域(ROI),在ROI图像内使用本文改进的ORB角点提取配准算法获取患者实时摆位信息,引导并验证患者摆位。设计光学图像提取患者呼吸信号算法引导运动器官肿瘤的治疗。将一套放疗用热塑膜固定的仿真体模放置在实验室中模拟患者治疗,通过多次测试,证明了本技术患者摆位偏移量精度为1mm和1°。通过一套呼吸运动模拟装置测试本文设计的呼吸运动信号提取算法,获得的呼吸运动信号和设定的信号在时间和幅度上达到96%以上的符合度。通过实验室内体模的测试,本技术基本满足图像引导放疗的技术要求。     

基于TMS320DM6446的多媒体视讯终端

系统选用基于达芬奇技术的多媒体数字芯片TMS320DM6446作为系统CPU,并采用最新视频编码标准H.264压缩算法,实现基于IP网络的视讯终端系统.文中详细介绍了TMS320DM6446的硬件架构、系统的硬件构成和核心模块的实现,分析系统设计中的难点及关键技术.实验结果表明,该系统在不降低视频质量的前提下能够满足对D1分辨率的视频图像进行采集、实时编码和传输的要求,系统处理性能高,集成度强,交互性好,充分体现了高性能计算技术的特性.     

基于自适应形态学滤波的X射线图像的缺陷提取

将数学形态学的理论运用于实际X射线焊缝图像的缺陷提取 ,提出一种结构元大小能随缺陷尺寸自动调整的自适应形态学滤波方法 ,取得了较好效果。     

基于神经网络的自适应PID控制器设计

为了提高PID控制器参数根据实际误差自动调整能力,提出了基于神经网络的自适应PID控制器的设计。详细分析了神经网络自适应控制原理,设计了通过神经网络对PID控制器参数自动调整的方案。利用Matlab仿真工具,对自适应PID控制器进行了仿真测试,给出了神经网络训练参数,通过大量数据的模拟测试,结果表明基于神经网络的自适应PID控制器能够根据控制误差自动调整PID参数,对输入的阶跃信号响应平稳,综合性能大大提高。     

面向肺癌CAD的CT图像疑似病灶检测算法

CT图像中疑似结节病灶区域的分割和提取是肺癌CAD系统的关键和难点.本文提出一种疑似结节病灶自动检测算法,首先对原始CT图像进行有效、准确的肺实质分割,根据肺结节、气管和血管具有不同的几何特征,构造了一组不同尺度的类圆形结构元素,采用多尺度形态学滤波方法对ROI进行初始分割,再根据各ROI的大小构造相应尺度的二维高斯模板,对各ROI区域进行自适应局部高斯模板匹配,以进一步剔除假阳性.实验结果表明,该算法可以有效地提取出CT图像中类圆形的疑似结节病灶,具有较高的灵敏度和较低的漏诊率,可以为医生诊断早期肺癌病灶提供辅助信息.     

车载平台的液压调平系统设计

载重平台工作时需要将平台调整到水平状态以提高系统的工作性能,本文旨在设计一种控制方法,应用于液压调平控制系统中。考虑了常规PID控制的参数不可调节性,采用了可以自动调整控制器参数的自适应控制方法,并对两种控制方法进行比较。根据液压缸工作原理,建立液压支腿建立数学模型,在Matlab/Simulink中分别建立两种控制方法的仿真模型,并对仿真结果进行比较。结果表明自适应控制相对于常规PID控制而言具有较强的鲁棒性、稳态精度高,能够很好地完成对承载平台的调平。     

基于KAZE特征匹配的指针式仪表自动读数方法北大核心CSCD

针对远距离多角度下的指针式仪表盘刻度模糊、表盘变形带来的自动识别困难,提出了一种基于KAZE特征的关键点匹配的表盘自动读数方法。首先针对每类表盘制作模板,然后分别提取待识别图像及其模板图像的KAZE特征,采用KNN进行关键点匹配,并通过RANSAC消除匹配错误的关键点。通过匹配结果得到表盘区域ROI,并根据ROI区域的直方图分布进行二值化和形态学处理得到边缘信息,采用概率霍夫变换拟合直线归类合并出指针直线,最终结合标注的先验知识得出读数。结果表明提出的方法很好的解决了远距离多角度下的表盘自动读数问题,在560个样本中,误差控制在一刻度之内的结果达到了96%以上,满足了实用要求。     

光电经纬仪CCD曝光中心测量系统的设计

根据高精度靶场测角要求,设计了一套以IRIG-B码终端为时间基准,基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的CCD曝光中心测量系统.首先给出了CCD曝光中心的测量原理及硬件组成,利用共源的两台IRIG-B码终端控制发光二极管和CCD探测器,通过调整B码终端输出信号时延控制发光二极管,得到了1 Hz脉冲前后沿和曝光脉冲前后沿对齐的2个关键时刻.针对人工图像判读精度低的问题,提出了利用图像重心的提取算法和改进的Krisch边缘算法,自动计算得到CCD曝光中心,其精度优于17 μs.在外场对多套光电经纬仪CCD曝光中心进行了测量,并将测量结果应用到外场校飞数据处理中,结果表明,在飞机过航捷时光电经纬仪的测角误差平均减少了55％.该系统稳定、可靠,在靶场测量中有着广泛的应用前景.     

基于平稳小波的维纳滤波射线图像去噪算法研究

将维纳滤波的原理应用到基于平稳小波的X射线图像去噪过程,研究了一种基于平稳小波的X射线图像维纳滤波去噪方法.实验证明:该方法不仅能有效消除Gibbs现象,而且能够在有效滤除噪声的同时,很好地保持X射线图像的细节部分信息.     

基于达芬奇的运动目标检测系统

针对视频监控领域,利用达芬奇双核(ARM+DSP)处理芯片DM6446的高处理性能,设计了运动目标检测系统。在系统硬件上围绕DM6446进行了设计和实现;在用户软件上实现了视频的录制、存储、回放和运动目标检测等功能。ARM核应用程序采用多线程设计,DSP核运行目标检测算法。算法采用改进的颜色直方图方法,利用高斯模型计算颜色的背景概率,通过比较背景和前景的概率,达到了运动目标检测的目的。测试结果表明,算法简单可行,具有实时性,且软硬件工作良好,能够满足实时采集与图像处理的要求。     

X线胃肠机的光信息处理

叙述了对X线胃肠机的光信息进行处理的必要性和X线胃肠机的图像数字化方法概况。介绍了国内数字式X线机的普及状况。提出了对传统X线胃肠机光信息进行数字化处理的基本途径和技术手段     

An automatic optical inspection of drill point defects for micro-drilling

This study develops an automated visual inspection system for detecting and classifying defects in a micro-drill with 0.35 mm diameter using image processing techniques. The orientation of the micro-drill is first determined through image projection. Next, the digital image captured by the CCD is then segmented into regions of interest (ROI). The randomized line detection algorithm and the geometric relationship of the edge points in the ROI are then employed to identify the defects detected. Experimental results show that the developed automatic visual inspection system is as efficient as manual inspection, and can provide additional information concerning the defects for parameters tuning and quality control.     

AVS编码器的EDMA数据存取策略

视频信号传输是视频信号处理系统的关键技术,增强型直接内存存取(EDMA)可独立于CPU进行后台批量数据传输,在数字信号处理器(DSP)中用于快速数据交换。本文提出了在TMS320DM6446 DSP平台上实现AVS视频编码器的过程中,如何使用EDMA优化数据存取的策略,从而减少了DSP耗费在数据搬移上的开销。利用EDMA在CPU后台高效地实现存储空间的数据搬移,并在EDMA中断服务程序中对视频数据信号进行处理,DSP的中央处理单元就能够专注于信号处理和系统功能控制,从而满足视频信号处理系统的高速实时性要求。     

基于游程和扩展指数哥伦布编码的任意形状感兴趣区域图像编码

给出一种上下文自适应的游程编码和扩展指数哥伦布编码.利用游程编码算法对图像小波系数及ROI掩模进行上下文自适应建模并输出三元组样本;然后扩展普通的指数哥伦布编码,使其可以编码由游程编码建模输出的三元组样本,在对小波系数编码的同时可以携带感兴趣区域掩模标记信息.由此得到一种可以区别感兴趣区域和背景区域的高效编码算法,并以...     

Wavelet-based image restoration for compact X-ray microscopy

Compact water‐window X‐ray microscopy with short exposure times will always be limited on photons owing to sources of limited power in combination with low‐efficency X‐ray optics. Thus, it is important to investigate methods for improving the signal‐to‐noise ratio in the images. We show that a wavelet‐based denoising procedure significantly improves the quality and contrast in compact X‐ray microscopy images. A non‐decimated, discrete wavelet transform (DWT) is applied to original, noisy images. After applying a thresholding procedure to the finest scales of the DWT, by setting to zero all wavelet coefficients of magnitude below a prescribed value, the inverse DWT to the thresholded DWT produces denoised images. It is concluded that the denoising procedure has potential to reduce the exposure time by a factor of 2 without loss of relevant image information.     

基于TMS320DM642图像采集处理系统设计及实现

介绍了基于了MS320DM642图像采集和处理系统,重点介绍其硬件设计原理、具体设计电路和软件编程部分及应用.系统实现了视频信号的输入、输出,为图像处理产品设计搭建了1个高性能的硬件平台.     

一种基于EMD的对比度增强方法

针对低对比度X射线图像的增强和缺陷检测问题,结合X射线图像的特点,分析了影响X射线质量的因素,提出了一种基于EMD的对比度增强方法.     

基于达芬奇DM6446的3G无线视频监控在幼儿园的研究

在幼儿园里,由4个CCD摄像机采集到的模拟视频信号,经过4路视频采集卡处理后传入视频解码器内,进行A/D转换,然后把符合ITU-BT.656标准的数字视频信号输入到达芬奇DM6446视频处理子系统的前端进行预处理,经过CodecEngine编码后通过USB2.0总线端口送入3G模块,待3G模块接到家长手机的视频请求后,3G模块会通过本身集成的H324M协议栈自动接通SIM卡,利用3G无线网络发送孩子们的视频图像到3G手机上,实现画面的实时显示。