基于DSP的數(shù)字圖像直方圖均衡化仿真實驗設(shè)計

董 勝，賈雁飛，鄒青宇

（北華大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，吉林 吉林 132021）

0 引言

本研究提出了一種基于TMS320C5510 simulator[1]和Image2Lcd[2]軟件的數(shù)字圖像處理仿真教學(xué)案例開發(fā)流程，并以數(shù)字圖像直方圖均衡化處理為例，給出了完整的設(shè)計流程和代碼。

1 傳統(tǒng)直方圖均衡化仿真案例設(shè)計

1.1 傳統(tǒng)直方圖均衡化（HE）算法

設(shè)r為灰度變換前的歸一化灰度級，pr（r）為其概率密度函數(shù)，s為直方圖均衡化處理后的歸一化灰度級，則傳統(tǒng)的直方圖均衡化公式如式（1）[3]所示。

離散形式的直方圖均衡化公式如式（2）[3]所示。

1.2 傳統(tǒng)直方圖均衡化算法程序設(shè)計

1.2.1 初始化數(shù)組r[i]，s[i]程序代碼

切縫要隨時復(fù)核是否滿足設(shè)計要求，包括進(jìn)刀深度、切割方向、刀片與機身中心是否在同一條直線上，切縫過程中在WQF-500汽油切縫機作業(yè)的情況下，行進(jìn)時每小時速度把控在47～59m為宜（不考慮輔助作業(yè)等待時）。切縫鋸片選用優(yōu)質(zhì)合金鋸片，以市面上A品牌合金鋸片和B品牌普通鋸片同樣切割縫深60～80mm的渠道襯砌板為例，A為450元一片，可切割600m，B品牌鋸片200元一片，可切割200m。優(yōu)質(zhì)合金鋸片有更好的經(jīng)濟效益。

本處代碼處理的原始圖像是裁剪后的80x80像素的8 bit灰度級的灰度圖像。

1.3.1 利用Image2Lcd軟件，獲取所需處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)

一方面，利用多種形式宣傳造勢企業(yè)管理制度。移動網(wǎng)絡(luò)的普遍，給中小企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者開辟了新的管理方式。可以利用移動網(wǎng)絡(luò)形式開展管理制度學(xué)習(xí)的比賽，或收集對企業(yè)管理制度的意見和對企業(yè)組織發(fā)展的想法建議等，以求企業(yè)員工理解管理制度，明確制度的意義，認(rèn)可制度，使得企業(yè)管理工作正常進(jìn)行，管理制度能夠得以貫徹落實。

建筑采光最好的是中庭空間，但上下兩層的中庭大小不一，入口層的中庭大小僅為一層中庭的1/4。幾乎所有的家庭活動都發(fā)生在中庭，包括做手工活、做飯、孩子們玩耍和學(xué)習(xí)等，中庭是建筑中唯一充滿光線和溫度的地方。中庭的開口位于建筑中間的天花板上，一般情況下呈方形，開口的大小取決于采光的需求，但光線的均勻度受太陽位置的變化影響較大。此外，中庭受太陽直射產(chǎn)生熱壓通風(fēng)，將室內(nèi)產(chǎn)生的廢氣廢物通過天窗的側(cè)口排往室外。

直方圖均衡化函數(shù)聲明：void hist_eq (short *p, short*q)，代碼中*p指向原始圖像，*q指向直方圖均衡化處理之后的圖像。

優(yōu)化黨對重大工作的領(lǐng)導(dǎo)體制機制。在前期已組建省監(jiān)察委員會的基礎(chǔ)上，新組建省委財經(jīng)委員會、審計委員會，調(diào)整完善省委全面深化改革委員會、全面依法治省委員會、網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會、省委國家安全委員會、省委外事工作委員會等，組建省委教育工作領(lǐng)導(dǎo)小組等。將部分省委議事協(xié)調(diào)機構(gòu)設(shè)到政府部門，在整合優(yōu)化力量和資源、發(fā)揮綜合效益的同時，進(jìn)一步健全省委總攬全局、協(xié)調(diào)各方的領(lǐng)導(dǎo)體系，從體制機制上增強黨委的領(lǐng)導(dǎo)力、提高政府的執(zhí)行力。

1.3.2 建立CCS3.3工程并且添加主程序main.c

1.3 傳統(tǒng)直方圖均衡化算法程序仿真調(diào)試

1.2.2 統(tǒng)計原始圖像灰度直方圖程序代碼

原始圖像格式為BM P，圖像大小為256×256，灰度級為8 bit，由于占據(jù)太多內(nèi)存，影響仿真運算速度，利用Image2Lcd軟件[2]裁剪成80×80，灰度級8bit圖像，并且保存在數(shù)組const u nsig ned char gImage_miss[6400]= { /* 0X08,0X08,0X50,0X00,0X50,0X00, */…… }中，并且復(fù)制到下面的數(shù)組中：#pragma DATA_SECTION(icon_ok, “l(fā)ily”)short icon_ok[6400]={ /* 0X08,0X08,0X50,0X00,0X50,0X00, */……數(shù)據(jù)省略…}。

1.2.3 計算原始圖像累計分布函數(shù)程序代碼

3)高水分小麥熱風(fēng)干燥模型符合Page模型，有MR=exp(-rtN)，其中r=e0.007 0+0.002 7T+0.049 1V-0.000 7D，N=-1.309 3+0.042 4T+0.815 9V-0.032 7D。

1.2.4 去歸一化及圖像輸出程序代碼

1.4 調(diào)試運行與結(jié)果分析

運行調(diào)試結(jié)果如圖1所示：右側(cè)上圖像是原始圖像icon_ok，右側(cè)下圖icon_temp1是均衡化處理之后的圖像，通過對比觀察達(dá)到了增強圖像對比度的目的；左側(cè)上曲線r1是原始圖像的灰度直方圖；左側(cè)下曲線r2是均衡化處理之后圖像的灰度直方圖，圖像整體亮度增加非常明顯[4-5]。

2 二元子圖直方圖均衡化算法仿真實驗設(shè)計

2.1 傳統(tǒng)直方圖均衡化處理算法的缺點

傳統(tǒng)HE算法的缺點是：會使輸出圖像中一些均勻區(qū)域變得非常亮或者非常暗，不適合消費級電子產(chǎn)品，下面選用DSIHE算法進(jìn)行直方圖均衡化算法仿真實驗[6-8]。

2.2 DSIHE直方圖均衡化算法原理

DSIHE直方圖均衡化原理如公式（3）、（4）所示。

2.3 DSIHE直方圖均衡化程序設(shè)計與仿真調(diào)試

2.4 DSIHE直方圖均衡化算法結(jié)果分析

圖2、圖3中icon_ok為原始圖像，傳統(tǒng)HE處理結(jié)果見：icon_temp2，DSIHE處理結(jié)果見：icon_temp1。通過對比，在圖像整體亮度不發(fā)生較大變化的前提下，DSIHE相比HE具有更好均衡化效果。

3 結(jié)語

文章利用TMS320C5510 simulator仿真實現(xiàn)了傳統(tǒng)HE和改進(jìn)的DSIHE數(shù)字圖像直方圖均衡化教學(xué)案例設(shè)計。

圖1 傳統(tǒng)直方圖均衡化處理結(jié)果

圖2 HE和DSIHE處理結(jié)果對比（1）

圖3 HE和DSIHE處理結(jié)果對比（2）