1、 摘 要 弱小目标的检测一直是国际上研究的一个难点，也是一个热点，对于弱小目标的检测已经有很多方法。本文将 DSP 技术应用于弱小目标的检测，使得弱小目标的检测更简单直观。 本课题主要是针对基于 DSP 的弱小目标检测方法的研究，通过 C语言编程，然后在 CCS3.3 软件上的 TMS320DM642 模块进行模拟实现，以此来实现对镁溶液弱小气泡图像的检测。 经检验基于 DSP 的镁溶液弱小气泡的检测可以成功实现，这为弱小目标的检测又找到了一条捷径。 关键词： 镁溶液；图像处理； DSP； TMS320DM642；弱小目标检测 Abstract Weak target detection ha
2、s always been a difficulty in the study of international, is also a hot spot, there are many methods for small target detection is. In this paper, the DSP technology is applied to the weak target detection, makes the weak target detection is more simple and intuitive. This topic mainly studies of we
3、ak target detection method based on DSP, by C language programming, and then to simulate the TMS320DM642 on CCS3.3 software module implementation, so as to achieve the magnesium solution of weak bubble image detection. Upon examination of magnesium based on DSP solution tiny bubbles detection can be
4、 successfully implemented and the weak target detection and found a shortcut. keywords ： Magnesium solution； TMS320DM642； DSP； Image processing； Weak target detection 目 录 摘 要 . - 1 - Abstract. - 1 - 第一章 绪 论 . - 4 - 1.1 研究的背景和目的 . - 4 - 1.2 国内外 研究 现状和发展趋势 . - 5 - 1.2.1 DSP 的发展历程 . - 5 - 1.2.2 DSP 芯片的
5、应用 . - 6 - 1.2.3 DSP 的发展前景 . - 7 - 1.2.4 我国 DSP 市场前景 . - 8 - 1.3 小目标的国内外研究现状 . - 8 - 第二章 DSP 芯片概述 . - 10 - 2.1 DSP 芯片的分类 . - 10 - 2.2 TI DSP 芯片介绍 . - 10 - 2.3 TMS320DM642 介绍 .- 11 - 2.3.1 TMS320DM642 概述 .- 11 - 2.3.2 TMS320MD642 的主要特点 .- 11 - 第三章 CCS3.3 的使用 说明 . - 13 - 3.1 CCS 的简介 . - 13 - 3.2 CCS 系
6、统配置 . - 14 - 3.3 CCS 中常用文件名和主界面 . - 14 - 3.4 CCS 集成开发环境 . - 17 - 3.4.1 编辑源程序 . - 17 - 3.4.2 创建应用程序 . - 18 - 3.4.3 调试应用程序 . - 18 - 3.5 DSP/BIOS API 模块 . - 18 - 3.6 硬件仿真和实时数据交换 . - 18 - 第四章 基于 DSP 的目标检测跟踪系统硬件平台 . - 22 - 4.1 硬件系统设计 . - 23 - 4.1.1 典型的 DSP 系统构成 . - 23 - 4.1.2 DSP 硬件系统特点 . - 23 - 4 2 DSP
7、系统的设计开发流程 . - 23 - 4 3 I CETEK-DM642-PC I 评估板硬件系统平台 . - 24 - 4 4 DM642 评估板功能概述 . - 24 - 4.4.1 系统结构介绍 . - 24 - 4.4.2 EMIF 端口 . - 25 - 4.4.3 编解码芯片部分 . - 25 - 第五章 系统的开发平台及软件设计 . - 26 - 5 1 CCS 集成开发环境 . - 26 - 5.1.l DSP 芯片的开发工具 . - 26 - 5.1.2 CCS 的调试工具有下列特性 . - 26 - 5.1.3 DSP BIOS 插件 . - 26 - 5.1.4 硬件 仿
8、真和实时数据交换 . - 27 - 5 2 应用软件开发 . - 27 - 5.3 图像处理 部分 . - 28 - 5.3.1 帧差法 . - 28 - 5.3.2 中值滤波 . - 28 - 5.3.3 阈值分割法 . - 28 - 5.3.4 形态学运算 . - 29 - 5.4 图像处理程序的设计 . - 30 - 总结与展望 . - 39 - 总结与展望 . - 39 - 对环境的影响 . - 39 - 致 谢 . - 41 - 参考文献 . - 42 - 第一章 绪 论 1.1 研究的背景和目的 人类的肉眼所能分辨的最小目标是有限度的，但同时，人们通过眼睛获得外部世界的大部分信息。
9、而 大量的统计 表 明，人类凭眼睛获得的图像信息占人类感觉器官获得信息总量的 90以上。正是 基于 这个原因， 数字信号处理技术才能迅速发展 。 它用来协助人类对人眼之外的世界进行研究。在当今信息化的世界里 ， 数字信号处理成为发 展的大趋势，特别是在对弱小目标的检测方面，例如红外弱小目标，镁溶液弱小目标等。 数字 信号 处理，就是指用数字计算机及其他有关数字技术， 将采集来的 图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想的目的。 而今，数字信号处理技术应用广泛，在医疗，国防，交通等领域大放光彩。 1.2 国内外 研究 现状和发展趋势 1.2.1 DSP 的发展历程 1 数字信号处理（ Digit
10、al Signal Processing，简称 DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。在通常的实时信号处理中，采用数字技术有许多优点； DSP 所 具有的可程控 (修改设计的灵活性 )、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点都是模拟系统所不及的。 20 世纪 60 年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在当今的数字化时代背景下， DSP 已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。业内人士预言， DSP将是未来集成电路中发展最快的电子产品， DSP
11、 技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展的前沿技术。 DSP 的发展大致分为三个阶段： 70年代理论形成， 80年代产品普及 ， 90 年代迅猛发展。 在数字信号处理技术发展的初期（二十世纪 50 60 年代），人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到 70 年代，有人才提出了 DSP 的理论和算法基础。那时的 DSP 仅仅停留在教科书上，即便是研制出来的 DSP 系统也是由分立元件组成的，其应用领域仅局限于军事、航空航天部门。 一般认为，世界上第一个单片 DSP 芯片应当是 1978 年 AMI 公司发布的 S2811， 1979 年美国 Intel 公司发布的商用可编程器件 2920
12、是 DSP 芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代 DSP 芯片 所必须有的单周期乘法器。 1980 年，日本 NEC 公司推出的 P D7720 是第一个具有硬件乘法器的商用 DSP 芯片，从而被认为是第一块单片 DSP 器件。 随着大规模集成电路技术的发展， 1982 年美国德州仪器公司（ Texas Instruments，简称 TI）推出世界上第一代 DSP 芯片 TMS32010 及其系列产品，标志着实时数字信号处理领域的重大突破。这种 DSP 器件虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比 MPU（微处理器）快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。TI 公司之后不久相
13、继推出了第二代 DSP 芯片 TMS32020、 TMS320C25/C26/C28，第三代DSP 芯片 TMS320C30/C31/C32， 90 年代 DSP 发展最快， TI 公司相继推出第四代 DSP芯片 TMS320C40/C44，第五代 DSP 芯片 TMS320C5X/C54X，第二代 DSP 芯片的改进型TMS320C2XX，集多片 DSP 芯片于一体的高性能 DSP 芯片 TMS320C8X 以及目前速度最快的第六代 DSP 芯片 TMS320C62X/C67X 等。 随着 CMOS 技术的进步与发展，日本的 Hitachi 公司在 1982 年推出第一个基于CMOS 工艺的
14、 浮点 DSP 芯片， 1983 年日本 Fujitsu 公司推出的 MB8764，其指令周期为120ns，且具有双内部总线，从而使处理吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能浮点 DSP 芯片应是 ATC5000 系列是 16 位定点处理器，速度为40200MIPS，片内 RAM 和 ROM 都比 C2000 大，主要用于通信、便携式信息系统等方面 ;C6000 系列是 TI 公司 1997 年推出的高性能 DSP，具有很好的性价比和低功耗，是 16 位定点处理器，运算速度达到 1200576OMPIS，它综合了目前 DSP 的所有优点，尤其适用于数据量很大、对处理速度要求很高的 音视频和图形 /图像处理等的应
