基于DSP的图像取反的设计.docx
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基于DSP的图像取反的设计
基于DSP的图像取反的设计
本科学生毕业论文（设计）
题目（中文）:
基于DSP的图像取反的设计（英文）:
Thedesignofimageinversionbasedon
DSP
姓名
学号
院（系）电子工程系
专业、年级电子信息工程级指导教师
湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明
本人郑重声明:
所呈交的本科毕业论文,设计,～是本人在指导老师的指导下～独立进行研究工作所取得的成果～成果不存在知识产权争议～除文中已经注明引用的内容外～本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文,设计,作者签名:
年月日
毕业论文（设计）任务书
基于DSP的图像取反的设计课题名称:
学生姓名:
系别:
电子工程系
专业:
电子信息工程
指导教师:
1、主题词、关键词:
图像取反DSPCCS
2、毕业论文（设计）内容要求:
根据数字图像处理和DSP的基础知识将一幅图像做取反操作，使黑白颠倒、明暗互换，对图像取反是将原图的灰度值翻转，简单地说就是黑变白，设计使用CCS仿真软件，做出仿真图。
技术要求:
1.能从计算机上读取图片
2.编写程序，在TMS320C5416上实现
A
3、文献查阅指引:
[1]姜阳，周锡青.DSP原理与应用实验[M].西安:
西安电子科技大学出版社，2008[2]方华刚.DSP原理与应用[M].北京:
机械工业出版社，2006.1
[3]程佩青，数字信号处理教程第二版[M].北京:
清华大学出版社，2001.8[4]汪春梅，孙洪波.TMS320C54xDSP原理及应用.第二版[M].北京:
电子工业出版社2008[5]汪向阳，张云峰.基于DSP的图像取反处理系统硬件设计[J].仪器仪表报.2005[6]侯朝焕.DSP技术的今天与明天[J].科技导报.1998（09）
[7]孟逢逢,蒋建国.DSP技术的应用与发展[J].微处理机.2000（03）
[8]刘传润.DSP技术的特点与应用[J].河北工程技术高等专科学校学报.2005（02）[9]邢娟娟,刘泉.基于DSP的新型图像处理系统研究与实现[J].微计算机信息.2008（21）[10]TMS320C54XDSPMnemonicInstructionSetReferenceGuideSORU374G[Z].Texas
Instruments,2002
[11]TMS320C54XDSPAssemblyLanguageToolsUser’sGuideSPRU280H[Z].Texas
Instruments,2004
[12]TexasInstrumentsCo.CodeComposerStudioDevelopmentToolsv3.3[M/OL].2008（10）[13]汪向阳，张云峰.基于DSP的图像取反处理系统硬件设计[J].仪器仪表报.20054、毕业论文（设计）进度安排:
1、2012年11月30日指导教师给学生下达任务书，2012年12月26日前完成开题。
开题时间:
2012年12月22日-26日
2、第8期第7周（2013.4.7-4.13）中期检查，指导教师填写好中期检查表。
3、第9周拿出初稿。
4、第11周，正式答辩前，学生根据自身完成的情况提出答辩申请，并填写“学生答辩申请及资格审查表”。
5、第11周（2013年5月8日）学生毕业论文（设计）定稿，准备答辩;6、答辩时间:
2013年5月18日-19日。
教研室意见:
负责人签名:
注:
本任务书一式三份～由指导教师填写～经教研室审批后一份下达给学生～一份交指导教师～一份留系里存档。
B
湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题基于DSP的图像取反的设计目
作者姓刘欣欣所属系、专业、年级电子工程系电子信息工程专业2009年级名
指导教师姓名、游珍珍讲师预计字数10000开题日期2010.12.25职称
选题的根据:
1）说明本选题的理论、实际意义
2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
1）本选题的理论、实际意义
如果是二值图像,将原始图像中的像素值进行交换,即将原来像素值为0的变为1，原来像素值为1的变为0。
如果是彩色图像或者灰度图像，用255减去原来的像素值，作为新的图像像素值。
取反后的图像与原图像相比，黑白颠倒，明暗相反。
2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
图像处理技术是在第三代计算机问世后才得到了迅速发展。
目前图像处理技术发展迅速，其应用领域也愈来愈广，有些技术已相当成熟并产生了惊人的效益。
当前图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法，构成新的处理系统，开拓更广泛的应用领域。
主要内容:
本文阐述了图像取反的基本原理以及DSP在图像取反技术中的应用，并对TMS320C55xDSP进行了详细的介绍。
然后在此基础上，提出了以DSP为主要器件进行图像取反的方法，，与255相减后放回原处，并将新的像素值存好，直到完成整个图像的其基本原理是将图像的像素值抽象出来放在存储器中取反。
最后，提出了系统的程序设计，并在CCS软件中进行了仿真。
本系统采用汇编语言编程，仿真时采用了CCS开发环境。
最后的仿真得到的结果完全正确。
章节安排如下:
1基本原理
2TMS320C5X的硬件结构
3数字图像取反设计方法
4数字图像取反的CCS实现
5运行结果
C
研究方法:
1理论准备阶段，查阅资料;
2确定系统各个部分，并开始进行系统设计;
3对整个系统进行编程和调试，并在CCS软件上模拟测试其正确性完成期限和采取的主要措施:
完成期限:
2012年11月至2013年5月
采取措施:
（1）去读书馆寻找与论题相关的资料，借鉴网络上的相关程序。
（2）按照毕业指导老师发的模板，按照相关格式编写。
（3）下载CCS软件，在CCS上实现。
主要参考资料:
[1]姜阳，周锡青.DSP原理与应用实验[M].西安:
西安电子科技大学出版社，2008[2]方华刚.DSP原理与应用[M].北京:
机械工业出版社，2006.1
[3]程佩青，数字信号处理教程第二版[M].北京:
清华大学出版社，2001.8
[4]汪春梅，孙洪波.TMS320C54xDSP原理及应用.第二版[M].北京:
电子工业出版社2008[5]汪向阳，张云峰.基于DSP的图像取反处理系统硬件设计[J].仪器仪表报.2005[6]侯朝焕.DSP技术的今天与明天[J].科技导报.1998（09）
[7]孟逢逢,蒋建国.DSP技术的应用与发展[J].微处理机.2000（03）
[8]刘传润.DSP技术的特点与应用[J].河北工程技术高等专科学校学报.2005（02）[9]邢娟娟,刘泉.基于DSP的新型图像处理系统研究与实现[J].微计算机信息.2008（21）[10]TMS320C54XDSPMnemonicInstructionSetReferenceGuideSORU374G[Z].Texas
Instruments,2002
[11]TMS320C54XDSPAssemblyLanguageToolsUser’sGuideSPRU280H[Z].TexasInstruments,2004[12]TexasInstrumentsCo.CodeComposerStudioDevelopmentToolsv3.3[M/OL].2008（10）[13]汪向阳，张云峰.基于DSP的图像取反处理系统硬件设计[J].仪器仪表报.2005指导教师意见:
指导教师签名:
教研室意见:
签名:
年月日
D
开题报告会纪要
时间2012年12月25日地点三教517
姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）与包本刚副教授宫彦军教授贾竹君副教授会
何红松讲师陈爱武讲师游珍珍讲师人
员
会议记录摘要:
1:
对图像取反的基本原理,
答:
一幅图像如果想要存在DSP里面需要将这幅图像的像素值抽象出来，放在存储器中，当对图像进行操作时将原始图像的像素值取出，与255相减后放回原处，并将新的像素值存好，直到完成整个图像的取反。
2:
数字图像处理常用方法有哪些,
答:
1.图像取样和量化;2.图像增强和复原;3.彩色图像处理;4.图像编码压缩5.图像分割;6.图像描述
3:
数字图像处理优点有哪些,
答:
再现性好，处理精度高，使用面宽，灵活性高。
会议主持人:
记录人:
年月日
指系导部小意组意见见负责人签名:
负责人签名:
年月日年月日
E
湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）基于DSP的图像取反的设计题目
学生姓名刘欣欣学号200906002308
系别电子工程系专业电子信息工程
指导教师游珍珍检查日期2013年4月9日指导教师检查情况记载及修改意见:
已经完成的工作:
1、基本了解了DSP图像取反的基本原理。
2、掌握了应用CCS软件的操作方法。
3、大部分的程序已经编写出来。
4、毕业论文完成了大部分。
下一步的工作:
1、修改程序，应用CCS软件做出仿真，同时也可以使程序更加完善。
2、格式上有些错误，认真检查，参照模板。
签名:
注:
此表用于指导教师在学生毕业论文,设计,初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用～由指导教师填写。
F
湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表
毕业论文（设计）题目基于DSP的图像取反的设计
学生姓名刘欣欣学号200906002308专业班级电信0903班
电子工程系（电子科学与技指导教师游珍珍职称讲师系（教研室）术教研室）
指
查阅有关DSP图像取反的基本原理的相关文献资料。
指导内容
记录
（一）
学生签名:
年月日
指导教师签名:
年月日导
整理查阅的资料，对论文的框架结果安排给出指导意见。
指导内容
记录
（二）
学生签名:
年月日过
指导教师签名:
年月日
确定各个章节的内容，指导中文摘要的撰写。
指导内容
程记录（三）
学生签名:
年月日
指导教师签名:
年月日
记
论文格式存在问题，按照撰写规范和模板上的要求修改论文。
指导内容
记录（四）
学生签名:
年月日录指导教师签名:
年月日
G
指
指导CCS仿真软件的学习，程序修改，得出仿真结果。
指导内容记录（五）
学生签名:
年月日导
指导教师签名:
年月日
确定论文基本结果，校准英文摘要，进一步修正格式。
指导内容
记录（六）过
学生签名:
年月日
指导教师签名:
年月日
参考文献必须在文中标出具体引用位置。
程指导内容
记录（七）
学生签名:
年月日
指导教师签名:
年月日
记
论文定稿，指导答辩PPT的制作，讲解答辩相关事宜。
指导内容
记录（八）
学生签名:
年月日录指导教师签名:
年月日
（对情况是否属实做出意见）
答辩小组组长
意见
组长（签名）:
年月日
注:
本表与毕业论文一起装订存档。
H
湖南科技学院本科毕业论文,设计，评审表论文题目基于DSP的图像取反的设计
作者姓名所属系、专业、年级电子工程系电子信息工程专业2009年级刘欣欣
指导教师字数定稿日期游珍珍讲师100002013.5.8姓名、职称
中
本文阐述了图像取反的基本原理以及DSP在图像取反技术中的应用～
并对TMS320C54xDSP进行了详细的介绍。
然后在此基础上～提出了以DSP
文为主要器件进行图像取反的方法～其基本原理是将图像的像素值抽象出来放在存储器中～与255相减后放回原处～并将新的像素值存好～直到完成整个图像的取反。
最后～提出了系统的程序设计～并在CCS软件中进行了仿真。
摘
本设计能够实现图像黑白取反的效果～在图像处理领域中有着十分广
泛的应用。
要
关键词图像取反DSPCCS
英ThisarticleelaboratedthebasicprincipleofimageinversionandtheapplicationofDigitalSignalProcessor（DSP）inimageinversiontechnology,andmadecorrelatedintroductiontoTMS320C54xDSP.Thenonbasisofthese,
proposedthemethodoftakingTMS320C54xDSPasthemaincomponent文
designimageinversion,itsbasicprincipleisthatvaluestheabstractofthe
imagepixeloutonmemory,Subtract255andbackinplace.Andsavingthe
newpixelvalueuntilthecompletionoftheentireimagenegating.Finally,the
摘articleproposesthesystemprogramming,andproducesthesimulationinCCSsoftware.Thedesigncanrealizetheeffectofimageblackandwhiteinversion,whichhasaverywiderangeofapplicationsinthefieldofimageprocessing.要
关键词imageinversionDigitalSignalProcessorcodecomposerstudio
I
指导教师评定成绩
评审满指导教师评审要素评审内涵基元分实评分
选题符合专业培养目标～体现学科、专业特点和教学目的明确计划的基本要求～达到毕业论文,设计,综合训练的10符合要求目的。
选题
符合本学科的理论发展～有一定的学术意义,对经济建质量理论意义或设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进10实际价值25%行研究～具有一定的实际价值。
选题恰当题目规模适当～难易度适中,有一定的科学性。
5
查阅文献能独立查阅相关文献资料～归纳总结本论文所涉及的10资料能力有关研究状况及成果。
综合运用能运用所学专业知识阐述问题,能对查阅的资料进行整10知识能力理和运用,能对其科学论点进行论证。
能力研究方案的整体思路清晰,研究方案合理可行。
5设计能力水平
能运用本学科常规研究方法及相关研究手段,如计算机、40%研究方法和手实验仪器设备等,进行实验、实践并加工处理、总结信10段的运用能力息。
外文应用能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外5能力文参考书目,特殊专业除外,体现一定的外语水平。
文题相符较好地完成论文选题的目的要求。
5论文写作水平论点鲜明,论据充分,条理清晰,语言流畅。
15质量符合学术论文的基本要求。
用语、格式、图表、数据、量写作规范10和单位、各种资料引用规范化、符合标准。
35%
论文篇幅10000字左右。
5
实评总分成绩等级
指导教师评审意见:
指导教师签名:
说明:
评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级～实评总分90—100分记为优秀～80—89分记为良好～70—79分记为中等～60—69分记为及格～60分以下记为不及格
J
评阅教师评定成绩
评审评阅教师评审要素评审内涵满分基元实评分
选题符合专业培养目标～体现学科、专业特点和教学目的明确计划的基本要求～达到毕业论文,设计,综合训练的10符合要求目的。
选题
符合本学科的理论发展～有一定的学术意义,对经济建质量理论意义或设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进10实际价值25%行研究～具有一定的实际价值。
选题恰当题目规模适当～难易度适中,有一定的科学性。
5
查阅文献能独立查阅相关文献资料～归纳总结本论文所涉及的10资料能力有关研究状况及成果。
综合运用能运用所学专业知识阐述问题,能对查阅的资料进行整10知识能力理和运用,能对其科学论点进行论证。
能力研究方案的整体思路清晰,研究方案合理可行。
5设计能力水平
研究方法和能运用本学科常规研究方法及相关研究手段,如计算机、40%手段的运用实验仪器设备等,进行实验、实践并加工处理、总结信10
能力息。
外文应用能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外5能力文参考书目,特殊专业除外,体现一定的外语水平。
文题相符较好地完成论文选题的目的要求。
5论文写作水平论点鲜明,论据充分,条理清晰,语言流畅。
15质量符合学术论文的基本要求。
用语、格式、图表、数据、量写作规范10和单位、各种资料引用规范化、符合标准。
35%
论文篇幅10000字左右。
5
实评总分成绩等级
评阅教师评审意见:
评阅教师签名:
说明:
评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级～实评总分90—100分记为优秀～80—89分记为良好～70—79分记为中等～60—69分记为及格～60分以下记为不及格。
K
湖南科技学院本科毕业论文,设计，答辩记录表论文题目基于DSP的图像取反的设计
作者姓名刘欣欣所属系、专业、年级电子工程系电子信息工程专业2009年级指导教师游珍珍讲师姓名、职称
答辩会纪要
时间2010年12月4日地点三教517答姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）辩包本刚副教授宫彦军教授贾竹君副教授小何红松讲师陈爱武讲师游珍珍讲师组
成
员
答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录:
会议主持人:
记录人:
年月日
L
评语:
答
辩
小
组
意
见
评定等级:
负责人（签名）:
年月日
评语:
系
学
位
委
员
会
意
见论文（设计）最终评定等级:
负责人（签名）:
系部（公章）年月日
评语:
校
学
位
委
员
会
评定等级:
意
负责人（签名）:
年月日见
M
绪论.................................................................................................................................11基于DSP的图像取反的设计......................................................................................3
1.1数字图像处理的常用方法.................................................................................3
1.2数字图像处理的优点.........................................................................................3
1.3基于DSP的图像取反的设计基本原理.............................................................42基于DSP的图像取反硬件设计..................................................................................5
2.1硬件设计框图....................................................................................................5
2.2TMS320C54X芯片性能特性.............................................................................5
2.3数字图像取反设计思路.....................................................................................63基于DSP图像取反的软件设计..................................................................................7
3.1程序流程............................................................................................................7
3.2C程序设计...........................................................................................................................8
4基于DSP图像取反的系统仿真..................................................................................9
4.1简述CCS环境...................................................................................................9
4.2CCS主要特点...........................................................................
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