有关图形处理的论文开题报告

摘 要 针对基于PC实现的图像边缘检测普遍存在的执行速度慢、不能满足实时应用需求等缺点，本文借助于TI公司的TMS320DM642图像处理芯片作为数字图像处理硬件平台，DSP/BIOS为实时操作系统，利用CCS开发环境来构建应用程序；并通过摄像头提取视频序列，实现对边缘检测Sobel算子改进[1]。 关键词 DM642；Sobel算子；程序优化；图像边缘检测 1 引言 边缘是图像中重要的特征之一，是计算机视觉、模式识别等研究领域的重要基础。图像的大部分主要信息都存在于图像的边缘中，主要表现为图像局部特征的不连续性，是图像中灰度变化比较强烈的地方，也即通常所说的信号发生奇异变化的地方。经典的边缘检测算法是利用边缘处的一阶导数取极值、二阶导数在阶梯状边缘处呈零交叉或在屋顶状边缘处取极值的微分算法。图像边缘检测一直是图像处理中的热点和难点。 近年来，随着数学和人工智能技术的发展，各种类型的边缘检测算法不断涌现，如神经网络、遗传算法、数学形态学等理论运用到图像的边缘检测中。但由于边缘检测存在着检测精度、边缘定位精度和抗噪声等方面的矛盾及对于不同的算法边缘检测结果的精度却没有统一的衡量标准，所以至今都还不能取得令人满意的效果。另外随着网络和多媒体技术的发展，图像库逐渐变得非常庞大；而又由于实时图像的目标和背景间的变化都不尽相同，如何实现实时图像边缘的精确定位和提取成为人们必须面对的问题。随着DSP芯片处理技术的发展，尤其是在图像处理方面的提高如TMS320C6000系列，为实现高效的、实时的边缘检测提供了可能性[5]。在经典的边缘检测算法中，Sobel边缘检测算法因其计算量小、实现简单、处理速度快，并且所得的边缘光滑、连续等优点而得到广泛的应用。本文针对Sobel算法的性能，并借助于TMS320DM642处理芯片[3]，对该边缘检测算法进行了改进和对程序的优化，满足实时性需求。2 Sobel边缘检测算法的改进 经典的Sobel图像边缘检测算法，是在图像空间利用两个方向模板与图像进行邻域卷积来完成的，这两个方向模板一个是检测垂直边缘，一个是检测水平边缘。算法的基本原理：由于图像边缘附近的亮度变化较大，所以可以把那些在邻域内，灰度变化超过某个适当阈值TH的像素点当作边缘点。Sobel算法的优点是计算简单，速度快。但由于只采用了两个方向模板，只能检测水平方向和垂直方向的边缘，因此，这种算法对于纹理较复杂的图像，其边缘检测效果欠佳；同时，经典Sobel算法认为，凡灰度新值大于或等于阈值的像素点都是边缘点。这种判定依据是欠合理的，会造成边缘点的误判，因为多噪声点的灰度新值也很大。2.1 图像加权中值滤波 由于图像中的边缘和噪声在频域中均表现为高频成分，所以在边缘检测之前有必要先对图像进行一次滤波处理，减少噪声对边缘检测的影响。中值滤波是一种非线性信号的处理方法[2]，在图像处理中，常用来保护边缘信息；保证滤波的效果。加权中值滤波，首先对每个窗口进行排序，取适当的比例，进行曲线拟合，拟合后的曲线斜率表征了此窗口的图像特征，再根据图像各部分特性适当的选择权重进行加权。2.2 增加方向模板 除了水平和垂直两方向外，图像的边缘还有其它的方向，如135o和45o等，为了增加算子在某一像素点检测边缘的精度，可将方向模板由2个增加为8个即再在经典的方向模板的基础上增加6个方向模板，如图1所示。2.3 边缘的定位及噪声的去除 通常物体的边缘是连续而光滑的，且边缘具有方向和幅度两个特征，而噪声是随机的。沿任一边缘点走向总能找到另一个边缘点，且这两个边缘点之间的灰度差和方向差相近。而噪声却不同，在一般情况下，沿任一噪声点很难找到与其灰度值和方差相似的噪声点[4]。基于这一思想，可以将噪声点和边缘点区分开来。对于一幅数字图像f(x，y)，利用上述的8个方向模板Sobel算子对图像中的每个像素计算，取得其中的最大值作为该点的新值，而该最大值对应的模板所表示的方向为该像素点的方向。若｜f(x，y)－f(x+i，y+j)｜＞TH2，对于任意i=0，1，-1；j=0，1，-1均成立，则可判断点(x，y)为噪声点。图2给出了图像边缘检测系统改进算法的软件流程图。图1 边缘检测8个方向模板图2 系统结构图3 基于TMS320DM642的图像处理的设计及算法优化3.1 TMS320DM642功能模块及图像处理系统的硬件结构 DSP以高速数字信号处理为目标进行芯片设计，采用改进的哈佛结构(程序总线和数据总线分开)、内部具有硬件乘法器、应用流水线技术、具有良好的并行性和专门用于数字信号处理的指令及超长指令字结构(VLIW)等特点；能完成运算量大的实时数字图像处理工作。 TMS320DM642是TI公式最近推出的功能比较强大的TMS320C6x系列之一，是目前定点DSP领域里性能较高的一款[6]。其主频是600MHz，8个并行运算单元、专用硬件逻辑、片内存储器和片内外设电路等硬件，处理能力可达4800MIPS。DM642基于C64x内核，并在其基础上增加了很多外围设备和接口，因而在实际工程中的应用更为广泛和简便。本系统使用50 MHz晶体震荡器作为DSP的外部时钟输入，经过内部锁相环12倍频后产生600 MHz的工作频率。DM642采用了2级缓存结构(L1和L2)，大幅度提高了程序的运行性能。片内64位的EMIF(External Memory Interface)接口可以与SDRAM、Flash等存储器件无缝连接，极大地方便了大量数据的搬移。更重要的是，作为一款专用视频处理芯片，DM642包括了3个专用的视频端口(VP0～VP2)，用于接收和处理视频，提高了整个系统的性能。此外，DM642自带的EMAC口以及从EMIF 口扩展出来的ATA口，还为处理完成后产生的海量数据提供了存储通道。本系统是采用瑞泰公司开发的基于TI TMS320DM642 DSP芯片的评估开发板——ICETEK DM642 PCI。在ICETEK DM642 PCI评估板中将硬件平台分为五个部分，分别是视频采集、数据存储、图像处理、结果显示和电源管理。视频采集部分采用模拟PAL制摄像头，配合高精度视频A/D转换器得到数字图像。基于DSP的视频采集要求对视频信号具备采集，实时显示、对图像的处理和分析能力。视频A/D采样电路—SAA7115与视频端口0或1相连，实现视频的实时采集功能。视频D/A电路—SAA7105与视频口2相连，视频输出信号支持RGB、HD合成视频、PAL/NTSC复合视频和S端子视频信号。通过I2C总线对SAA7105的内部寄存器编程实现不同输出。 整个系统过程由三个部分组成：图像采集—边缘处理—输出显示，如图2所示。摄像头采集的视频信号经视频编码器SAA7115数字化，DM642通过I2C总线对SAA7115进行参数配置。在SAA7115内部进行一系列的处理和变换后形成的数字视频数据流，输入到核心处理单元DM642。经过DSP处理后的数字视频再经过SAA7105视频编码器进行D/A转换后在显示器上显示最终处理结果。3.2 图像处理的软件设计和算法优化的实现 由于在改进Sobel边缘检测算子性能的同时，也相对增加了计算量，尤其是方向模板的增加，每个像素点均由原来的2次卷积运算增加为8次卷积运算，其实时性大大减弱。为了改进上述的不足，在深入研究处理系统和算法后，针对TMS320DM642的硬件结构特点，研究适合在TMS320DM642中高效运行的Sobel改进算法，满足实时处理的要求。整个程序的编写和调试按照C6000软件开发流程进行，流程分为：产生C代码、优化C代码和编写线性汇编程序3个阶段。使用的工具是TI的集成开发环境CCS。在CCS下，可对软件进行编辑、编译、调试、代码性能测试等工作。在使用C6000编译器开发和优化C代码时[7-8]，对C代码中低效率和需要反复调用的函数需用线性汇编重新编写，再用汇编优化器优化。整个系统的控制以及数字图像处理是用C程序实现，大部分软件设计采用C程序实现，这无疑提高了程序的可读性和可移植性，而汇编程序主要是实现DM642的各部分初始化。其边缘检测优化算法在DM642中的实现步骤具体如下： S1：根据DM642的硬件结构要求和控制寄存器设置，初始化系统并编写实现边缘检测算法的C程序。 S2：借助CCS开发环境的优化工具如Profiler等产生.OUT文件。 S3：根据产生的附件文件如.MAP文件，分析优化结果及源程序结构，进一步改进源程序和优化方法。 S4：使用CCS中调试、链接、运行等工具，再生成.OUT可执行文件。 S5：运行程序，如果满足要求则停止；否则重复步骤S2～S4直至满足使用要求。4 实验结果 本文以Lena图像为例根据上述的硬件环境和算法实现的原理和方法，图4～图6分别给出了在该系统下采集的视频Lena图像及使用边缘检测算子和改进后处理的结果。由实验结果可以看出，在该系统下能实时完成视频图像的处理，并且给出的边缘检测算子能较好的消除噪声的影响，边缘轮廓清晰。该算法不仅能抑制图像中大部分噪声和虚假边缘，还保证了较高的边缘点位精度。图4 Lena原始图像 图5 传统Sobel算子 图6 改进Sobel算子5 总结 本文实现了在TMS320DM642评估板上用改进的Sobel算子对实时图像进行边缘检测，无延迟地得到边缘图像。边缘检测效果较好，既提高了图像检测的精度又满足了实时性的要求。从检测结果看，利用该改进后的算子在边缘精确定位、边缘提取都达到了很好的效果，且抗噪声能力强，并为目标跟踪、无接触式检测、自动驾驶、视频监控等领域的应用提供了坚实的基础。参考文献[1] 王磊等. 基于Sobel理论的边缘提取改善方法[J]．中国图像图形学报，2005.10[2] 陈宏席. 基于保持平滑滤波的Sobel算子边缘检测.兰州交通大学学报，2006，25(1)：86—90[3] 熊伟. 基于TMS320DM642的多路视频采集处理板卡硬件设计与实现[ M]. 国外电子元器件，2006[4] 朱立.一种具有抗噪声干扰的图像边缘提取算法的研究[J]．电子技术应用.2004，25(1)[5] 刘松涛，周晓东.基于TMS320C6201的实时图像处理系统[J].计算机工程，2005(7)：17—23[6] TI TMS320DM642 video/imaging fixed-point digital signal processor data manual，2003[7] TMS320C6x Optimizing C Compiler User’s Guide’ TEXAS INSTRUMENTS”，2002[8] TMS320C32x Optimizing C/C++ Compiler User's Guide，Texas Instruments Incorporated，2001

1、以下参考，电子商务及网络购物2、写报告注意前后文的一致性，不能没有系统性3、答辩时，只要自己把论文弄懂，就可以了。老师不会问太难的问题，就算问了，而且你回答不出来也没关系，那最多不能得优。至于良的话，不太烂都是良。太烂的就是合格。连东西都没有的就是不及格。明白？[文章摘要] 电子商务是未来贸易的主要运营方式，而电子商务网站是企业实现电子商务的主要平台。目前有多种电子商务网站的开发技术，但只有在开发之前对网站进行系统而到位的规划与设计，才能让技术真正为商务活动服务，本文即从规划和设计两个方面阐述电子商务网站策划阶段需注意的问题。[关 键 词] 电子商务 网站 规划 设计 电子商务是未来贸易的主要运营方式，电子商务的实施与运作依赖于电子商务系统，目前电子商务系统主要有基于B/S和基于C/S两种模式。一个完整的电子商务系统是企业内部和Internet的集成，即既包括企业内部网的设计也包括企业Web站点的设计与实现。而无论企业是实现对内还是对外的商务活动，基于B/S模式的Web站点的设计与开发都是主要的手段，所以电子商务网站是电子商务系统工作和运行的主要承担者和表现者，是企业实现电子商务的主要平台。一、总体规划 电子商务网站的规划或策划是网站建设中一个极其重要的步骤，网站规划的优劣直接影响着电子商务功能的实现。建站目标 电子商务网站是为网站所有者要达到的电子商务目的服务的，所以电子商务网站的建站目标主要有以下几种：形象宣传，提高企业知名度；企业产品和服务的数据展示；开展B2B、B2C的电子商务交易；作为交易中间商，建立交易场所，开展中介服务等，企业要根据自己的产品、销售渠道和销售对象等情况，明确自己建立网站的目标，给网站一个准确的定位，从而使网站的结构与功能满足电子商务运做的需要。 2.调查分析 调查分析的目的是为了使电子商务网站的功能得到最大的发挥，从而实现企业的利润目标。调查分析的对象主要有如下几方面：目标市场或交易对象的情况，；同行业企业的情况，可以把握本企业在整个行业内所处的状况，由于电子商务将决定企业的市场份额，企业起步太迟必将失去市场；找出适合用于电子商务的产品或服务；电子商务网站所提供的产品和服务的价格和交易对象通过网站交易的成本；企业所在地区基础设施的状况，这将直接关系到企业未来电子商务能否实现；其他还有物流、当地经济发展状况和政府的作用等。3.可行性分析 电子商务网站实施的可行性分析主要包括技术可行性分析（指构建与运行电子商务网站所必需的软硬件和相关技术）、经济可行性分析（指构建与运行电子商务网站的投入产出效益分析）和管理可行性分析（指保证网站建设中所需要的人力资源即组织人员可行性分析），建设电子商务网站前的可行性分析可以保证网站为企业获得更大的经济和社会效益。 在进行网站可行性分析中比较重要的是确定网站的赢利模式。目前国内的电子商务网站中存在一个通病，人气够足，但缺乏明确的赢利模式。没有利润的企业网站肯定不能长期维持。国内的电子商务网站的赢利模式具有差异性，如企业网站的在线销售赢利、8848通过收取网络技术服务费用（排名、搜索、平台使用费、促销软件产品使用费等）实现技术服务赢利模式、淘宝网目前的免费政策以培养人气和商气等。二、网站设计对网站进行总体规划后，需要围绕着目标定位进行网站的设计与开发。网站设计的目的是突出网站的特色，对大限度地为企业的商务目的服务，可以从以下几个方面入手：网站的主题定位和名称 主题即名字，是网站的灵魂，如搜狐、OA365等，若名字朴实无华又能体现一定的内涵就能给浏览者更多的视觉冲击和空间想象力，并且要容易记忆、有特色并尽量与企业的名称相符。网站的内容 企业建立网站的目的就是为了表现一定的内容，需要用户根据这些内容进行电子商务的开展，而用户访问网站的主要目的就是想发现自己感兴趣的信息，所以信息内容永远处于网站的第一位，要站在消费者或者浏览者的立场上提供可读性的内容。 内容设计要有组织，要方便用户访问和购买，要有完善的检索和信息交互能力并要及时更新信息内容，这样不仅能使网站一直保持新鲜感、不断被光临，也能增加用户对网站的信任，从而增加网站赢利的可能性，为企业商务目的服务。电子商务网站的信息内容和功能模块一般分为以下几个方面：企业概况、员工信息、产品信息、产品价格表、产品搜索、企业动态、在线订购、销售网络、技术支持信息、售后服务、联系信息、财务报告及其他信息等，电子商务网站应该根据自己的主题和目标决定内容和功能。 具体体现在技术上，可以把网站内容按照静态和动态来划分，静态网页并不是单纯的静止不动，而主要指供用户浏览的网页，如企业、产品介绍等；动态网页也不是指能动的页面，而指与服务器有数据交互能力，可以实现自动更新、交互性、因人因时而异等特点的网页，例如网站上的商品信息若非常繁杂并实时更新或者企业新闻、公告等的自动更新可以通过应用程序与数据库进行交互来实现，再如网上消费者问卷调查，可以通过消费者填写表单提交给服务器进行统计，或者要实现在线交易，需要设计购物车页面记录用户的购物信息及订单信息，这些都是需要与服务器进行数据交换才能实现。据统计，我国电子支付市场的主导力量不是热闹的C2C或温和的B2C，而是B2B，B2B贡献着我国每年电子商务交易额的90%，作为企业，要实现真正的电子支付或者真正的电子商务，网站的内容要以通过程序开发实现的动态页面为主。网站的整体风格 设计网站的标志LOGO，并将其放在每个页面最突出且一致的位置，如同商标一样，见到就能联想到网站、联想到企业；版面设计要一致，例如主色调、字体（类型、大小、颜色等）、版权信息等；导航条风格（样式、字体、颜色）要一致，或者文本或者图形；总结一句最能反映网站精髓的宣传标语，把它做在Banner里或放在醒目位置，告诉大家网站的特色；使用CSS样式技术，对整个站点内的页面风格进行统一控制；使用统一的图片处理效果等。网站的栏目 栏目的设置应该紧扣主题，根据网站的内容和功能分门别类地确定主、次栏目，可以设置最新更新或网站指南栏目，可以设置一个双向交流的栏目以收集浏览者的信息，可以设置下载或常见问题回答栏目，借助网站的优势为浏览者或消费者提供更多、更好的服务同时也可节约企业售后服务的时间。网站的目录结构 网站目录指建立网站时创建的目录，一个企业的电子商务网站内容必定繁多，因此网站目录对于网站的管理和维护意义重大。需要注意的问题有：不要将所有的文件都存在根目录下；按照网站栏目或网站内容建立子目录；在每个子目录下都建立单独的网站资源目录（图片、动画、视频、音频等）；目录的层次不要超过三层；因为一般的服务器都是英文操作系统，所以不要使用中文的、过长的目录名或文件名，目录的命名要尽量有意义。网站的链接结构 目前较好的结构设计是在网站首页与一级页面之间采用星型链接结构，在一级页面与下一级页面之间采用树型链接结构；若站点内容较多，需要超过三级页面，可设置导航条。 另外还要确定链接方式，可以自动链接内容页，若要经常更新链接页且链接的内容较多时可将链接的文件以文本的形式放在同一目录下，通过web编程在调用该程序时计算机自动按该目录中文本文件建立的时间为序，按程序规定的文件数为显示数，以每个文本文件第一句话为链接显示内容实现链接的自动更新；若网页中内容相对较固定，可采用固定链接方式。网站的颜色 以下是一些网页配色时的小技巧：根据网站所要传达的讯息，选择可以加强这些讯息的颜色。 根据网站浏览对象选择。文化差异、不同地区与年龄层对颜色的反应都会有所不同。如年轻族区别高年龄层一般比较喜欢饱和色。 选择颜色要注意时效性。流行色彩会让消费者感到麻木但使用几十年前的流行色彩又可引起怀旧之情。 可先选定一种色彩，然后调整透明度或者饱和度，这样的页面看起来色彩统一，有层次感。 可先选定一种色彩，然后选择它的对比色。 用一个色系，例如淡蓝，淡黄，淡绿。 不要将所有颜色都用到，尽量控制在三~五种色彩以内。 背景和前文的对比尽量要大，以便突出主要文字内容。白底黑字的阅读效果最好。 网站设计需要注意的其他问题 网页长度不要超过三屏，否则使网页下载速度过慢。 网页中的图像单张不要超过30KB，整页不要超过60KB，若不得不使用大的图片，可将其切割再使用。 正确选择图片格式，网上常用的图片格式是GIF、JPEG或PNG，分辨率一般是72像素/英寸。 由于动画容量是图像的几十倍，所以在一个网页中动画一般要少于三个，并且每个动画大小要控制在15KB以内。 不要使用三种以上或太大、太小的字体，正文字体一般可设置为9pt。 不要使用不常用的字体，若需要可考虑制作为图片。 尽量使用相对的超级链接。 为图片添加文字说明。 因为运行速度较慢，所以Java程序少用为宜。 经过规划和设计，电子商务网站只有要达到以下要求：下载速度快、易于导航和简单实用、提供搜索引擎、联系方式多样、容易更新、兼容多种浏览器、无错误链接等，才可更好地为商务活动服务。 参考文献：[1] 薛万欣 《电子商务网站建设》 机械工业出版社 北京 2005.9 [M][2] 魏善沛 《电子商务网站开发与实现》 高等教育出版社 北京 2004.7 [M][3] 黄燕勤 《浅谈网站设计的流程、原则和技巧》 广西大学梧州分校学报 第13卷第3期 [J][4] 杨海萍 陈平 《电子商务网站总体设计的研究》 河南机电高等专科学校学报 第13卷第2期 [J]

论文开题报告包括：研究背景研究目的研究意义国内外的研究进展论文结构进度安排参考文献等这些方面