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基于DSP的图象处理系统设计摘要:文章提出一种基于丁工公司数字信号处理芯片TMS32OC6211的将模拟视频进行数字化处理的设计方案,其中视频解码模块完成复合视频信号的数字化。该平台使用p日工L工ps公司的专用视频输入处理芯片SAA71llA和「工「O存储器及CpLD实现了高速连续的视频帧数据采集,满足了后继图像处理的需要。关键词:数字信号处理芯片(OSp);视频采集1引言数字信号处理(Digit滋51罗alproeessing)是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。数字信号处理的实现方法有多种,但专用的DSP芯片以其信号处理速度快、可重复性好、成本低、性能优越得到首肯。2系统功能概述本文提出一种基于TI公司数字信号处理芯片TMS320C6211的将模拟视频进行数字化处理的设计方案,其中视频解码模块完成复合视频信号的数字化。该系统具有接口方便、编程方便、精度高、稳定性好、集成方便的优点。本系统采用TI公司C6000系列DSP中的TMS320C6211作为系统的cPu。图像数据通过外部设备采集并输出模拟图像信号。这些信号经视频解码芯片转换为数字信号;再经FIFO输人DSP进行图像的增强、分割、特征提取和数据压缩等;系统的控制逻辑由CpLD(ComplexP。『amm曲Ie肠giCDeviee)控制器实现。系统结构如图l所示。3系统硬件设计视频解码芯片模拟视频信号中不仅包含图像信号,还包含行同步、行消隐、场同步、场消隐等信号。视频解码的目的就是将复合视频、YC分量等模拟视频信号进行AD转换以获取图像的数字信号,同时提取其中的同步和时钟信号。PhihPs公司的视频解码芯片SAA7111A,支持对NTSC和PAL制视频信号的自动转换,自动进行50/6OH:场频的检测,可对NTS(认PAL、sEcAM制式视频信号的亮度和色度进行处理。它拥有4路模拟输人、4路复合视频(cvBs)或2路YC或一路YC和2路CvBs输人。可设置CvBS或YC通道为静态增益控制或自动增益控制(AGC)。拥有2路亮度和色度梳状滤波器,可对亮度、对比度、光圈和饱和度进行控制。可支持以下输出格式:4:2:2(16位)、4:2:2(CCIR6ol8位)、4:1:l(12位)YUV格式或8:8:8(24位)、5:6:5(l6位)RGB格式。这种多格式的数据总线形式为设计者提供了灵活的选择空间。系统中采集的图像信号采用PhihPs公司的SAA71IA完成A用转换,如图2所示。SAA71]A允许四路模拟视频输入,具有两个模拟处理通道,支持四路CVBS模拟信号或二路Y/C模拟信号或二二路CVBS信一号和一路Y汉二信号。SAA7llA对摄像头输人的标准PAL格式的模拟图像信号进行A/D转换,然后输出符合CCIR601格式的4:2:2的16位YUv数据到FIFO。其中亮度信号Y为8位、色度信号C:和Cl)合为8位数据。存储器模块F’IF()采用IDT公司的IDT72VZ15LB芯片,FIFO的深度为512x18bit,支持STANDARD(标准)和Fw衅(FirstwordFall一Through,首字直接通过)两种工作模式。按照CCIR601格式,Yuv图像分辨率为720x576象素,当按行输出时,SAA7一IA输出数据流大小为:720x16=1440卜I因为DSP通过32位的SBSRAM接日与FlI;()通信,故YUV数据写人FIFO时需要在FIFO之间实现乒乓切换。这时一行720x16bit的数据在两片FIFO中存储变为360x32bit,两片FIF()行r以满足上述要求。FIFO的初始化及时序由CP[力实现,FIFO连接见图3。图像处理模块TMS320C6211是Tl公司发布的面l台]视拓!处理领域的新款高速数字处理芯片,适用于移动通信基站、图像监控、雷达系统等对速度要求高和高度智能化的应用领域。存储空间分两部分:运行过程的临时数据存在SDRAM中;系统程序则固化在FLASH存储器中。Flash存储器具有在线重写人功能。这对系统启动程序的修改和升级都带来了很大的方便。TMS320C6211DSP的高速性能主要体现在以下方面:①TMS320C62ll的存储空间最大可扩展到1CB,完全可以满足各种图像处理系统所需的内存空间,而且其最高时钟可达167Mllz,峰值性能可达1333MIPS(百万条指令/秒)。②并行处理结构。TMS32OC62ll芯片内有8个并行处理单元,分为相同的两组,并行结构大大提高芯片的性能。③芯片体系采用veloc,rrI结构。vel。八rJ’l是一种高性能的甚长指令字(VIJW)结构,单指令字字长为32hit,8个指令组成一个指令包,总宇长为256bit。即每秒钟可以执行8条指令。Velo‘、、『rl结构大大提高了DSP芯片的性能④采用流水线操作实现高速度、高效率。TMS32OC62川只有石-流水线充分发挥作用的情况下,才能达到最高的峰值性能。与其他系列DSP相比,优势在于简化了流水线的控制以消除流水线互锁,并增加流水线的深度来消除传统流水线的取指、数据访问和乘法操作上的瓶颈。本系统DSP主要完成从FIFO读出数据的处理以及压缩等。数据处理由自行编写的算法实现,数据压缩算法采用JpEG(JointphotoGraphieEx-pertGroup)标准。当摄像头采集速度为每秒25帧图像时,它留给DSP处理的时间最多为每帧40ms。如果考虑系统有一定的延时以及处理后图像的存储时间,那么DSP处理一幅图像时间不能超过30ms。按照C6211的处理速度,在30ms内可以处理4OM()条指令。DSP读出FIFO中的行数据并存人SDRAM,一帧图像有576行,在最后一行时会收到系统的帧中断,这时SDRAM中的图像数据总共有1440x576=sloKB。让C62一l用36M条指令周期的时间处理810KB的数据显然绰绰有余。粗略的计算过程如下:系统采用快速DCT(离散余弦变换),每sx8矩阵需要11次乘法、29次加法,因此一帧图像的FDCT,共需要(11+29)x720x576xZ/64=518400个指令周期;对于量化模块,每8xs矩阵需要64个量化指令周期,一帧需要64x720x576xZ/64=829440个指令周期;对于编码部分,假设编码后非0元素占25%,对每8xs矩阵进行219一zag扫描、编码估计需要120个指令周期,则共需120x720x576xZ/64=1555200个指令周期。按以上计算,在系统中进行JPEC编码大约需要2903040个指令周期,耗时(TMS320C62lll作在15OMHz时)。可以看出,实际需要的指令远小于36M条,而时间也远小于3Oms,DSP完全可以实时处理从FI-FO传过来的数据。利用DSP芯片进行图像压缩如图4所示,图像数据通过FO接口送人数字信号处理板,由DSP芯片中的DMA控制器负责将数据放人输人缓冲区中,DSP对缓冲的图像数据进行压缩后,通过HPl接口将压缩数据送出。4总结图像采集系统的关键在于如何对大容量的信息进行暂存、压缩和传输等问题进行处理。本系统主要是解决这三个难题。在图像信息暂存方面充分利用DSP存储空间的可扩展性,保证系统可暂存的信息量足够大;信息压缩是DSP最擅长做的事情,可以在很短的时间内完成大量的信息压缩工作。该平台使用专用视频输人处理芯片SAA7lll和FIFO存储器及CPLD实现高速连续的视频帧采集,满足后继图像处理的需要。该平台既可以作为视频图像采集使用,也可以进行视频压缩、匹配等图像处理算法验证工作。参考文献【1ITexasInstruments,TMS32oC6000pe即he司5ReferenceGuide,.[2】PhiliPsSe二eonduetors,SAA7llADatasheet,.[3」TexasInstruments,TMS32OC6000CPUandInstrUetionSetRefereneeGuide,,TMS32OC6211Digtalsi即习ProeeSSorDataSheet,2003名-【51TexasInstrumentS,TMS320C6000TeehnicalBrie〔.[6llnte红atedDeviceTeehnolo留,Inc于IFOApPBook.飞9999.【7〕雄伟,DSP芯片的原理与开发应用(第二版)【M」.北京:电子工业出版社,200住【8」李方慧等,TMS32OC600ODSps原理与应用(第二版)四1.北京:电子工业出版社,.[0]刘松强,数字信号处理系统及其应用[M〕.北京:清华大学出版社,19%.〔10]彭启徐,李玉柏.DSP技术四】.成都:电子科技大学出版社,1997.
davidzeng168
新鲜的刺激 ——《搏击俱乐部 Fight Club》摄影分析 《搏击俱乐部》无疑是一部具有浓重超现实色彩的影片,和David Fincher以往影 片一样,关注人物心理层面的剖析,内容上表现了主人公人格上的极端分裂。 导演不惜用两个演员来扮演一个人精神的不同侧面,在尾声之前,观众甚至会 一直认为这是两个不同的人物,在影片的摄影造型方面,创作者就更加注重给 观众的视觉冲击力,创造出独特的视觉形象。 日景:漠然的,现实主义的风貌 为了表现主人公G枯燥的循规蹈矩的日常生活,场景如公司、飞机客舱、 咖啡厅,日景气氛中的光线反差较小,并且不刻意追求光线的变化,给人 的视觉感受是比较平淡的。值得注意的是,摄影师刻意把这些场景的色彩 处理成高调的视觉效果,在环境以及人物服装色彩的选择上,主要以不带 色彩倾向的白色和灰色为主,整体画面的色彩偏绿色,并且模仿在荧光灯 的照明下,由于灯光光谱不完整、色彩还原不佳的效果,以视觉的单调感 受来表现主人公内心世界的乏味和麻木不仁。 尽管摄影师希望以日景气氛的常规来衬托夜景气氛的超现实,又由于本片 大部分内容是在主人公的内心独白下叙述进行的,因此在处理日景气氛时, 摄影师在追求平淡无奇的造型风格之前提下,又不可避免的带上了一些表 现的意味,以响应整个影片的强烈的主观色彩。 举例来说,影片开始不久,G用旁白描绘他无聊透顶的日常工作,我们看 到他面部表情的大特写,他的脸被办公室的荧光灯勾勒了一个侧逆光, 暖黄色的光在他的脸部有规律的闪烁,一亮一灭的,看起来具有非常强烈 的戏剧效果。接下来镜头反打他的主观视点,前景是一台打印机在来回摆动, 光线一亮一灭,在不远处有两三个公司职员各自站在自己打印机前, 脸上都被打印机的光照得一亮一灭的。 这种设计使得画面各个角落都有相似的光线进行有规律的闪烁, 造成了一种韵律,成为枯燥生活的催眠剂——使人麻木不仁。 在这里摄影师无疑是把打印机的光效进行了夸大,利用这种明显不真 实的造型感来突出这些镜头的主观性,利用光线运动的规律性, 给观众传达了一种滑稽的感受。这种光线设计光源方向是真实有依据的, 看起来是非常现实主义的,创作者根据这个现实生活的依据进行了夸大 ——我们知道,打印机的这种光线实际上非常微弱,在日常照明条件下, 并不可能引起人物面部照明光线的变化,创作者把它夸张地作为一个戏剧 性的光线元素来使用,令观众觉得亦真亦幻。 夜景:不规则的,超现实主义的风格 占影片很大比例的夜景气氛场景中,摄影师Jeff Cronenweth希望 在影像风貌上呈现一种非常规的、超现实主义的风貌。 因为夜景气氛用来表现的是搏击俱乐部的打斗场面以及G常规生活之外 的场景,旨在突出主人公人性中疯狂黑暗的一面——当然也正是对于 主人公来说更为精彩的生活体验。 和影片色彩单调的日景气氛相比,夜景中的色彩极为丰富。 众所周知,夜景气氛下通常摄影师都会采用一些类似轮廓光或者逆 光的照明方式将人物与背景分开来增强画面的层次与景深感,而这 部影片似乎故意要让人物与背景融在一起。这样处理所造成的视觉 效果是,让观众更加注重环境中的整体的气氛,而不是让人物更加 抢眼,特别是在夜景气氛当中,这种比较混沌的视觉效果,有些像 是梦境般的让人分不清楚自己身在何方。 影片中主要人物的人脸的亮度也非常低,一般在曝光点以下1—1/2档, 这在以往的好莱坞影片中是不多见的。也许其他影片中有个别的镜头 或是场景敢于这样处理,但是大段的篇幅都是如此处理的情况恐怕就 更少了。观众需要仔细看才能辨别出片中大明星的神情,但是特别之 处在于:尽管人物的面部亮度很低,摄影师却特别强调眼神光,因此 呈现的视觉效果是在黑暗的气氛中主人公幽灵般的眼睛,这似乎是强 迫观众必须通过这唯一的窗口来洞察人物的内心世界。 影片中经常出现的、男主人公组织搏击俱乐部的打斗场面中,呈现出 来的是一种低照度条件下的阴暗的视觉风格。 G和泰勒第一次单独打斗是在一个酒吧门口的停车场。酒吧门口挂着 一个荧光灯,它成了场景中的主要照明光源,而门口的墙上还有一两 盏旧式的路灯,微弱的灯光在人物后景的墙上造成一个个小的光区, 点缀着背景。 画面整体的效果都是低调的,我们只能通过被灯光照亮的墙壁分辨出 两个主人公的身影,G西服里面的白色衬衫和泰勒亮闪闪的皮夹克让 我们看清楚他们的动作,潮湿的地面反射着灯光,亮度也刚好衬托他 们的身形。 在搏击俱乐部初具规模后,打斗场景被转移到一个酒吧废弃的地下室, 房顶都是一些横七竖八的水管子,灯光昏暗。在打斗过程中,聚集在打 斗者周围的人,我们仅仅可以分辨他们的身形,并不能确切的看到他们 的表情。因此他们变成了打斗场面变化着的背景,涌动着,造成视觉上 的不安定和混乱感。 在这样的场景中,整体呈现了一种黑暗的影调,因此画面的细节和层次 都显得尤为重要。在胶片的选择上,除去影片少部分的日景场景,影片 都用了KODAK公司的5279VISION500T的高感光度胶片来拍摄,以利于捕捉 低照度的影像魅力,使用高感光度胶片可以在同样的照度下获得更大的 景深,以此可以提高暗部细节的清晰度。 观众刚好可以辨认出他们,这样的大反差画面有助于给观众视觉上以 较为强烈的刺激,更好地突出搏斗中创作者希望给予观众的残酷感受。 画面也注重局部反差控制,为了观众分辨出用动的人群的轮廓,摄影 师又利用墙壁的亮度衬托人群,以两者之间微秒的亮度差异来使人群 的轮廓清晰又不会脱离背景。 《搏击俱乐部》是一部疯狂离奇的电影,虽然拍摄于七年前,但是现在 看起来仍然令人吃惊和充满新鲜感的。大胆的影像更是无懈可击,它体 现了好莱坞年轻一代摄影师对于影像创作上的大胆尝试,并有着以往大 片里并不具备的研究和思索价值。 图片链接
廖小可可
医学影像技术是高新技术与医学的结合,自20世纪70年代起,以CT问世为标志,伴随计算机技术的进步,现代医学影像学取得了突飞猛进的发展,由传统单一普通X线加血管造影检查形成包括超声、放射性核素显像、X线CT、数字减影血管造影(DSA)、MRI、普通X线检查的数字化成像(CR和DR)以及图像存储和传输系统(PACS)多种技术组成的医学影像学体系。医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断手段,医学影像学技术已经由既往"辅助检查手段"转变为现代医学最重要的临床诊断和鉴别诊断方法,使多种疾病的诊断更准确、及时。由于介入医学的兴起,医学影像学已经集诊断和治疗为一体,成为与外科手术、内科化学药物治疗并列的现代医学第3大治疗手段。目前,医学影像学科是现代化医院的支柱之一,影像学设备的价值占医院固定资产50%以上,医学影像学为临床医学的主要研究手段和推动现代医学不断发展的动力。
医学影像学是高新技术与医学的结合点,21世纪医学影像学发展首先依赖于以计算机为主导的高新技术的进步。由于计算机的性能以几何级数升级,必将带动多种医学影像学设备向小型化、专门化、高分辨率和超快速化方向发展,医学影像学检查亦将由大体水平逐渐深入至细胞、受体、分子和基因水平。近年来,美、欧、日等发达国家和地区在医疗影像诊断产业加强战略布局,旨在带动多种医学影像设备向小型化、专门化、高分辨率和快速化方向发展。目前,数字医疗影像技术的发展主要有如下几大趋势:
现代医学影像设备的发展将由最开始的形态学分析发展到携带有人体生理机能的综合分析。通过发展新的工具、试剂及方法,探查疾病发展过程中细胞和分子水平的异常。这将会为探索疾病的发生、发展和转归,评价药物的疗效以及分子水平治疗开启崭新的天地。同时,由于造影剂是影像诊断检查和介入治疗时所必需的药品,未来针对特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能的多种新型造影剂也将逐步问世。
第一,你可以从构图角度入手。例如讲张艺谋,就是个摄影专业出生的,拍些电影虽然内容不好,但是讲究画面构图大气或者唯美。第二,你可以从固定镜头拍摄入手,例如讲侯孝贤
毕业论文总结的范文如下: 范文一: 参加完论文答辩,做了最后的修改,整个毕业论文写作已接近尾声。从去年至今,在这半年的时间里,从最初的选题到文献、资料的查阅、收
同学你看看这篇可以不《摄影的困境:信任危机》【摘要】长久以来,人们一度对摄影持有高度的信任。而当下摄影像却常常展现出背离现实的图像,使人们不得不对摄影产生质疑,
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摄影始于黑白摄影,黑白摄影将五彩斑斓的现实世界抽象成简朴、素雅的黑、白、灰三种色调。下面是我整理的黑白人像摄影论文,供大家参阅。 黑白人像摄影论文(一) 摄影是