高斯濾波報(bào)告

1、1摘要各類圖像處理系統(tǒng)在圖像的采集、獲取、傳送和轉(zhuǎn)換(如成像、復(fù)制掃描、傳輸以及顯示等)過(guò)程中，均處在復(fù)雜的環(huán)境中，光照、電磁多變，所有的圖像均不同程度地被可見或不可見的噪聲干擾。噪聲源包括電子噪聲、光子噪聲、斑點(diǎn)噪聲和量化噪聲。如果信噪比低于一定的水平，噪聲逐漸變成可見的顆粒形狀，導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。除了視覺上質(zhì)量下降，噪聲同樣可能掩蓋重要的圖像細(xì)節(jié)，在對(duì)采集到的原始圖像做進(jìn)一步的分割處理時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)有一些分布不規(guī)律的椒鹽噪聲，為此采取相應(yīng)的對(duì)策就是對(duì)圖像進(jìn)行必要的濾波降噪處理。高斯濾波器是平滑線性濾波器的一種，線性濾波器很適合于去除高斯噪聲。而非線性濾波則很適合用于去除脈沖噪聲，中值濾波就

2、是非線性濾波的一種。平滑濾波器就是用濾波掩模確定的鄰域內(nèi)像素的平均灰度值去替代圖像的每個(gè)像素點(diǎn)的值，這很容易用硬件實(shí)現(xiàn)。而高斯濾波器是帶有權(quán)重的平均值，即加權(quán)平均，中心的權(quán)重比鄰近像素的權(quán)重更大，這樣就可以克服邊界效應(yīng)。高斯濾波如果采用33掩模的具體公式如下:g(x,y)=f(x-1,y-1)+f(x-1,y+1)+f(x+1,y-1)+f(x+1,y+1)+f(x-1,y)+f(x,y-1)+f(x+1,y)+f(x,y+1)*2+f(x,y)*4/16;其中，f(x,y)為原圖像中（x,y)像素點(diǎn)的灰度值，g(x,y)為經(jīng)過(guò)高斯濾波和的值。2系統(tǒng)軟件部分2.1 編程工具 CCS是一種針對(duì)T

3、MS320系列DSP的集成開發(fā)環(huán)境,在Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具。CCS有兩種工作模式，即軟件仿真器模式：可以脫離DSP芯片，在PC機(jī)上模擬DSP的指令集和工作機(jī)制，主要用于前期算法實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。硬件在線編程模式：可以實(shí)時(shí)運(yùn)行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。CCS的開發(fā)系統(tǒng)主要由以下組件構(gòu)成： TMS320C54x集成代碼產(chǎn)生工具； CCS集成開發(fā)環(huán)境； DSP/BIOS實(shí)時(shí)內(nèi)核插件及其應(yīng)用程序接口API； 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換的RTDX插件以及相應(yīng)的程序接口API； 由TI公司以外的第三方提供的各種應(yīng)用模

4、塊插件。 本程序主要再使用ccs3.3軟件仿真功能，模擬DSP的指令集和工作機(jī)制實(shí)現(xiàn)BMP格式圖像的讀取以及進(jìn)行高斯平滑濾波，并進(jìn)行CCS軟件顯示處理后的圖片。 2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件程序是基于ccs3.3開發(fā)平臺(tái)，采用C語(yǔ)言編寫。本程序采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)如下：1利用matlib生成帶有高斯噪聲的圖片2. BMP格式圖片讀取3. 高斯平滑濾波處理4. CCS顯示圖片2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1顯示配置2.圖片處理結(jié)果 3 程序代碼 #include#includeIMG_thr_le2min.h#define IMAGEWIDTH 256#define IMAGEHEIGHT 256vo

5、id ReadImage(unsigned char *pImage,char *cFileName,int nWidth,int nHeight);void Reverse(int nWidth,int nHeight);void bmpDataPart(FILE* fpbmp);void GaussSmooth();#pragma DATA_SECTION(dbImage,my_sect)#pragma DATA_SECTION(dbTargetImage,my_sect)unsigned char dbImageIMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT;unsigned char d

6、bTargetImageIMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT;unsigned char rIMAGEHEIGHTIMAGEWIDTH;unsigned char gIMAGEHEIGHTIMAGEWIDTH;unsigned char bIMAGEHEIGHTIMAGEWIDTH;void main() short rows, cols; short threshold_value; ReadImage(dbImage,D:AdministratorMy Pictures55.bmp,IMAGEWIDTH,IMAGEHEIGHT); /Reverse(IMAGEWIDTH,IMAGE

7、HEIGHT); threshold_value = 100; cols = IMAGEWIDTH; rows = IMAGEHEIGHT; IMG_thr_le2min(dbImage, dbTargetImage, cols, rows, threshold_value); while (1); void ReadImage(unsigned char *pImage,char *cFileName,int nWidth,int nHeight) FILE *fp; if ( fp=fopen(cFileName,rb ) ) bmpDataPart(fp); GaussSmooth();

8、 fclose(fp); void bmpDataPart(FILE* fpbmp) int i, j=0;int stride;unsigned char* pix=NULL;fseek(fpbmp, 0L, SEEK_SET);stride=(24*IMAGEWIDTH+31)/8;stride=stride/4*4;pix=(unsigned char *)malloc(stride); for(j=0;jIMAGEHEIGHT;j+)fread(pix, 1, stride, fpbmp); for(i=0;iIMAGEWIDTH;i+) rIMAGEHEIGHT-1-ji =pixi

9、*3+2; gIMAGEHEIGHT-1-ji =pixi*3+1; bIMAGEHEIGHT-1-ji =pixi*3; /*平滑處理（高斯模板）*/ void GaussSmooth()int i,j;float btemp,gtemp,rtemp;int intbtemp,intgtemp,intrtemp;for(i=1;iIMAGEHEIGHT-1;i+) for(j=1;jIMAGEWIDTH-1;j+) btemp = (bi-1j-1 + 2*bi-1j + bi-1j+1 + 2*bij-1 + 4*bij+ 2*bij+1 + bi+1j-1 + 2*bi+1j + bi+1j+1); gtemp = (gi-1j-1 + 2*gi-1j + gi-1j+1 + 2*gij-1 + 4*gij+ 2*gij+1 + gi+1j-1 + 2*gi+1j + gi+1j+1); rtemp = (ri-1j-1 + 2*ri-1j + ri-1j+1 + 2*rij-1 + 4*rij+ 2*rij+1 + ri+1j-1 + 2*ri+1j + ri+1j+1); intbtemp = (int)(btemp/16 + 0.5); intgtemp = (int)(gtemp/16 + 0.5); intrtemp = (int)(rtem