1、 Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院1利用利用DSP实现图像的缩放实现图像的缩放实验四实验四 Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院2（一）实验目的（一）实验目的1 1了解图像缩放算法的基本原理。了解图像缩放算法的基本原理。2 2了解利用了解利用MatlabMatlab实现图像缩放算法的方法。实现图像缩放算法的方法。3.3.掌握外部存储器接口掌握外部存储器接口(EMIFA)(EMIFA)的原理和初始化编程。的原理和初始化编程。4.4.掌握利
2、用掌握利用DM642DM642实现图像缩放的程序设计方法。实现图像缩放的程序设计方法。Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院3（二）实验原理（二）实验原理在计算机图像处理中，图像缩放是指对数字图像的大小进行调整的过程。图像缩小又称为下采样(subsampled)或降采样(downsampled)，主要目的是使图像符合显示区域的大小，生成对应图像的缩略图。图像放大又称为上采样(upsampling)或图像插值(interpolating)。图像的缩放操作将影响图像的质量。图像放大可以有很多种算法，如最近邻域插值和双线性插
3、值，其中双线性插值的效果较最近邻域插值显得平滑。缩小图像方法如近邻取值法和局部平均取值法等。Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院4假设图像x轴方向缩放比率是fx，y轴方向缩放比率是fy，那么原图中点(x0，y0)对应与新图中的点(x1，y1)的转换矩阵为：其逆运算如下：Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院5（三）（三）Matlab实现图像缩放实现图像缩放Matlab提供函数imresize()进行图像缩放。一个简单的图像缩放的Matlab程
4、序%resizepic.m I=imread(lena.bmp);J=imresize(I,0.5,nearest);%图像缩放，缩放系数为0.5。nearest邻近取值法,bilinear是双线性取值法,bicubic局部平均取值法。figure(1);imshow(I);%显示原图像title(原始图像);figure(2);imshow(J);%显示经缩放的图像title(经缩放的图像);Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院6在Matlab中运行该程序，生成下面的图像原 始 图 像经 缩 放 的 图 像 Lea
5、ding Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院7（四）图像缩放（四）图像缩放DSP程序设计程序设计 在视频处理任务的循环中，首先通过EDMA方式将捕获到的视频YCbCr数据读入输入采集缓冲区，再对输入采集缓冲区的数据进行图像缩放算法处理，处理后的数据放入到临时缓冲区。处理完成后将临时缓冲区的数据放入显示缓冲区。实验一“DSP图像采集与传输”工程已经给出了完整的图像采集与显示程序，本实验只需要将图像缩放算法程序嵌入到dm642main.c中即可，而其它程序可以不作改动。“图像缩放”工程为“D:SEED-DTK_VPM642v3.3SE
6、ED204_Zoom Zoomloop2.pjt”Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院8/*图像缩放处理算法函数体程序*/void zoom()int i,j;/i,j 为在缩放后图像中的像素行列坐标为在缩放后图像中的像素行列坐标int intCapX,intCapY;/intCapY,intCapX为像素在原始图像中的行列坐标为像素在原始图像中的行列坐标for(i=0;inumLines;i+)for(j=0;j=0)&(intCapXnumPixels)if(i=0)&(intCapY=numLines/2)&(
7、i=numLines/2)&(intCapYnumLines)/偶场偶场 /传送亮度信号 *(Uint8*)(tempYbuffer+i*numPixels+j)=*(Uint8*)(capYbuffer+intCapY*numPixels+intCapX);else *(Uint8*)(tempYbuffer+i*numPixels+j)=0 xFF;else/如果像素如果像素intCapY,intCapX不在原图像中，则将缩放图像中的像素不在原图像中，则将缩放图像中的像素i,j的亮度置为白色的亮度置为白色 *(Uint8*)(tempYbuffer+i*numPixels+j)=0 xFF
8、;Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院10图像缩放处理算法图像缩放处理算法程序流程图程序流程图 Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院112 2、外部存储器接口外部存储器接口(EMIFA)的原理和初始化编程的原理和初始化编程TMS320DM642 通过外部存贮器接口(EMIFA)访问片外存储器，EMIFA 由64位数据线D63:0、20位地址线A22:03、8位字节使能线BE7:0、4位片选线 CE0CE3 和各类存储器的读写控制信号 组成。
9、每个空间有256M字节寻址空间，并且可配置为与SRAM、Flash、SDRAM、ZBTSRAM等各类存储器接口。CE0 CE3 这4个空间的地址分配如下：CE0空间：0 x8000 0000 0 x8FFF FFFFCE1空间：0 x9000 0000 0 x9FFF FFFFCE2空间：0 xA000 0000 0 xAFFF FFFFCE3空间：0 xB000 0000 0 xBFFF FFFFSEED-VPM642 板上EMIF的外部输入时钟ECLKIN设计为133MHz，EMIF以133MHz时钟进行工作。Leading Digital Signal Processing北京交通大学电
10、子信息学院北京交通大学电子信息学院12SEED-VPM642实验板上，通过EMIF扩展的外部存储资源有：nFlash，最大4M8位，8位异步静态存储器接口 n SDRAM，最大4M64位，64位同步动态存储器接口 n 状态/控制寄存器，88位，8位异步静态存储器接口。这些寄存器位于CPLD中n UARTA，88位，8位异步静态存储器接口 n UARTB，88位，8位异步静态存储器接口 n ATA，1616位，16位异步静态存储器接口 这些外扩的存储资源被映射到DM642的EMIF的4个存储空间中，分配时将相同类型、相同数据宽度的存储器接口组合到同一个存储空间中。在主程序dm642main.c中
11、，使用EMIFA_Config结构体定义了结构变量Seeddm642ConfigA，在定义的同时设置其初始化值。EMIFA_Config结构体中的成员分别对应着EMIFA接口的各个寄存器，对EMIFA接口的初始化实际上就是对EMIFA寄存器的初始化设置。Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院13/*SEEDDM642的emifa的设置结构*/EMIFA_Config Seeddm642ConfigA=0 x00052078,/*gblctl寄存器：EMIFA(B)全局控制寄存器值*/*将CLK6、4、1使能；将MRMO
12、DE置1；使能EK2EN,EK2RATE*/0 xffffffd3,/*cectl0寄存器：CE0空间控制寄存器值，将CE0空间设为SDRAM*/0 x73a28e01,/*cectl1寄存器：CE1空间控制寄存器值。读保持1个时钟，MTYPE=0000，选择8位的异步接口；读选通01110，即14个时钟宽度。TA：2个时钟；读建立2个时钟，写保持2个时钟，写选通14个时钟，写建立7个时钟*/0 x22a28a22,/*cectl2寄存器：CE2空间控制寄存器值*/0 x22a28a42,/*cectl3寄存器：CE3空间控制寄存器值*/0 x57115000,/*sdctl寄存器：SDRAM
13、 控制寄存器值*/0 x0000081b,/*sdtim寄存器：SDRAM 时序寄存器值*/0 x001faf4d,/*sdext寄存器：SDRAM 扩展寄存器值*/Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院14 0 x00000002,/*cesec0寄存器：CE0空间次控制寄存器值*/0 x00000002,/*cesec1寄存器：CE1空间次控制寄存器值*/0 x00000002,/*cesec2寄存器：CE2空间次控制寄存器值*/0 x00000073 /*cesec3寄存器：CE3空间次控制寄存器值*/;在主程序
14、中，调用与EMIFA相关的CSL库函数EMIFA_config()等函数对EMIFA接口进行初始化，将CE0设为SDRAM空间，CE1设为异步空间。在工程中添加cslDM642.lib，头文件需要包含csl.h和csl_emifa.h。在文件中调用格式为：EMIFA_config(&Seeddm642ConfigA);Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院153 3、实验、实验(1).修改程序，将缩小后的图像移动到显示屏的中心位置 Leading Digital Signal Processing北京交通大学电子信息学院北京交通大学电子信息学院16（五）实验思考题（五）实验思考题1请简述图像缩放算法的基本原理。2请解释在图像缩放算法程序zoom()中，numLines、numPixels、fYZoomRatio、fXZoomRatio、capYbuffer、tempYbuffer等变量的意义。3请使用代码剖析工具分析图像缩放算法程序的效率。4EMIFA外部存储器接口包括哪些信号线？5在SEED-VPM642实验板上，通过EMIF扩展了哪些外部存储资源？6如何使用CSL库函数EMIFA_config()对EMIFA接口进行初始化？7.简述利用DM642实现图像的缩放的方法。
