实验五 图像阈值化.doc

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1、电子科技大学电子工程学院标准实验报告（实验）课程名称DSP技术实验名称实验五图像阈值化姓名：学号：指导教师：121.实验目的1)进一步掌握AZURE-BF609开发平台的使用；2)进一步掌握CCES调试方法；3)了解BF609DSP在图像、视频处理领域的应用；4)了解图像直方图计算、阈值化方法及意义；5)掌握利用PVP进行图像阈值化的方法。2.实验内容1)加载原始图片，并在液晶屏幕上显示；2)生成16阶灰值直方图，并在液晶屏幕上显示；3)手工设置二值化阈值，生成阈值化图片，并在液晶屏幕上显示（三组数据）；4)设计自

2、适应阈值计算程序，生成阈值化图片，并在液晶屏幕上显示；5)将各步骤生成结果图片以PGM格式保存到磁盘文件中。3.实验环境（1）预装开发环境CrossCoreEmbeddedStudio1.0.2的计算机；（2）BF609开发板一套；（3）AZURE-BF609开发板上带有一片BF609DSP和一个4.3寸480*272点阵24bit的真彩液晶屏，本实验主要利用BF609的PVP模块进行图像阈值化的处理，并在液晶屏上显示处理前后的结果。（4）ADDSHPUSB-ICE仿真器一套。121.实验原理（1）图像二值化图像二

3、值化是图像处理的基本技术，也是图像处理中一个非常活跃的分支，其应用领域非常广泛，特别是在图像信息压缩、边缘提取和形状分析等方面起着重要作用，成为其处理过程中的一个基本手段。二值化的目的是将上步的图像增强结果转换成二值图像，从而能得到清晰的边缘轮廓线，更好地为边缘提取、图像分割、目标识别等后续处理服务。选取合适的分割阈值可以说是图像二值化的重要步骤，过高的阈值会导致一些真实边缘的丢失，过低的阈值又会产生一些无谓的虚假边缘。在一些简单的图像中，物体的灰度分布比较有规律，背景与各个目标在图像的直方图各自形成一个波峰，即区

4、域与波峰一一对应，每两个波峰之间形成一个波谷。那么，选择双峰之间的波谷所代表的灰度值T作为阈值，即可实现两个区域的分割。式中f(x,y)为灰度图像的灰度值，T为阈值，g(x,y)为二值化后的灰度图像。（2）BF609PVP数据处理流水线BF609带有一个流水线视觉处理器（PVP），PVP提供了12个高性能的信号处理模块，这些模块可以灵活的组合形成流数据处理流水线，从而可以进行典型的视频和图像处理及分析内核（例如自动驾驶辅助系统）。PVP针对卷积运算、基于小波的目标检测、分类、跟踪及检验算法进行了专门优化。PVP集成

5、了用于高速2D数字信号处理的一系列信号处理块。12PVP的主要模块：a)IPF0～1：格式化输入接口，接收输入到PVP模块的视频数据，其中IPF0的数据来自于视频子系统，如摄像头。IPF1的数据接收存储器的数据，来自于DMA通道。其主要功能包括：格式化输入数据、提取色度或亮度单元、加窗、分离奇偶像素、帧计数等。b)OPF0～3：格式化输出接口，其中0～2用于视频子系统管道，而3用于存储器管道。c)THC0～1：阈值直方图压缩d)CNV0～3：卷积，可以执行5x5的二维卷积运算e)PMA：极坐标幅值与角度计算f)AC

6、U：算术运算单元，提供32位的加减乘除运算g)PEC：图像边缘检测，可实现一阶导数和二阶导数的图像边缘检测h)IIM0～1：图像块积分i)UDS：图像缩放大多数的信号处理块针对2D视频分析进行了优化，也可以用于一些通用的目的。另外一些信号处理块具有一些通用功能，可以用于视频处理以外的多种应用。12图像阈值化PVP的模块连接为：1.实验步骤(1)导入实验项目i.建立工作目录，如E:MyWorkspaceii.打开CCES，在工作区选择对话框上输入工作区目录：点击OK，如果工作区存在，则CCES会打开工作区，否则建立

7、新工作区。iii.将实验项目文件夹PVPDemo拷贝到工作区文件夹E:MyWorkspaceiv.在CCES中点击FileàImport导入项目，导入对话框中选择GeneralàExistingProjectsintoWorkspace12i.点击Next，在选择根目录时选择刚才拷贝的项目文件夹E:MyWorkspacePVPDemo，此时Project列表框中会出现可以被导入的项目PVPDemo(E:MyWorkspacePVPDemo)，勾中项目前面的复选框。12i.点Finish，完成项目导入。(2

8、)程序设计设计程序流程如下：(1)初始化设备，装载原图；(2)进入while循环，每按一次key10键，处理过程前进一步；(3)第一步，显示原图；(4)第二步，计算和显示直方图，保存直方图图片；(5)第三步，阈值化和显示阈值化后的图像，保存阈值化图片；(6)循环执行(3)~(5)。(3)参数设置(a)设置如下三组阈值,进行三次实验：MIN_THRESHOLD