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DSP应用综述.pdf
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2023-02-27
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DSP在数字图像处理中的应用综述
摘要:数字图像处理是DSP应用中的一个极其重要的领域。近年来,随着对图像高速实时处理的
要求,基于DSP的数字图像处理技术发展迅速,在超声图像、红外图像、天文图像、医疗影像和
计算机视觉等领域等到了广泛的应用。其目前主要向着多DSP并行运算、多CPU实时系统、分布式
实时系统等方向发展。而一些新的数学方法像模糊论集、神经网络理论以及分形几何学尤其是小
波变换正逐步应用于处理图像的DSP系统中。
关键词:数字信号处理器(DSP)、数字图像处理、超声图像、计算机视觉
1 引言
随着计算机技术的迅猛发展和相关理
论的不断完善,数字图像处理技术近年来得
到了极大的重视和长足的发展,并在航空航
天、生物医学、机器人视觉、公安司法、军
事制导等方面取得了广泛的应用。
数字信号处理器(Digital Signal
Processor),作为快速处理与实时处理最重
要的载体之一, 以其在处理速度、价格和功
耗上的无以替代的优势赢得了大多数用户
的信任。它的使用遍及通信、雷达、声纳、
生物医学、机器人等多个领域
【11】
。因为DSP
芯片易于满足图像处理中运算量大、实时性
强、数据传输速率高等性能要求,被广泛的
应用于数字图像处理领域。
基于DSP的数字图像处理技术是一种新
兴的边缘融合技术,可以通俗的理解为DSP
与图像处理的结合。现今,它逐步的走向成
熟,成为一门新兴的学科,越来越多的人们
投入到了它的研究中。图像处理与识别也成
为DSP应用中的一个极其重要的领域,可以
预见,随着以DSP芯片为主导的数字图像产
品将会不断面世,两者在硬件语言方面必须
统一起来,这样,真实的数字图像才会在模
拟视频中更真实,更完美。
2 图像处理技术的发展
图像是人类获取和交换信息的主要来
源,人类感知外界信息80% 以上是通过视觉
得到的。因此,图像处理的应用领域必然涉
及人类生活和工作的方方面面。图像处理或
图像分析方法的应用越来越广泛,其主要理
论基础是形态数学、立体学、集合论等。图
像处理虽然也可以用光学方法或模拟技术
来实现,但目前主要是利用计算机来实现,
称为数字图像处理。
数字图像处理最早出现于20世纪50年
代,当时的电子计算机已经发展到一定水
平,人们开始利用计算机来处理图形和图像
信息。数字图像处理作为一门学科大约形成
于20世纪60年代初期。图像处理的基本目的
是改善图像的质量,它以人为对象,以改善
人的视觉效果为目的。图像处理中,输入的
是质量低的图像,输出的是改善质量后的图
像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、
编码、压缩等。图像处理技术在许多应用领
域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成
就,属于这些领域的有航空航天、生物医学
工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、
军事制导、文化艺术等,使图像处理成为一
门引人注目、前景远大的新型学科。随着图
像处理技术的深入发展,随着计算机技术和
人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字
图像处理向更高、更深层次发展。
目前数字图像处理研究有以下几方面:
第一, 图像数字化,即将一幅光学图
像表示成一组数字,使图像
既不失真又便于计算机分
析处理;
第二, 图像的编码,即简化图像的表
示,压缩表示图像的数据,
以便于存储和传输;
第三, 图像的增强,即加强图像的有
用信息,削弱干扰和噪声;
第四, 图像的恢复,即把退化、模糊
了的图像复原;
第五, 图像的重建,即由二维图像重
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