TCP_IP Sockets编程 C语言实现 第2版 源码,欢迎下载
2025-07-13 00:15:22 70KB Sockets编程
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### 基于直方图拉伸的图像增强算法及其实现 #### 一、引言 图像增强作为图像处理领域的重要技术之一,其目的是通过调整图像灰度,提高图像对比度,进而优化视觉效果。当前,常用的图像增强方法包括全局直方图均衡化、自适应局部直方图均衡化等,这些方法虽然有效但在硬件实现上较为复杂。特别是在视频处理领域,为了实时调节图像对比度,通常会采用基于对比度调节系数和阈值的函数来修改直方图。然而,传统的线性拉伸方法存在着亮度过渡不自然、整体变暗等问题。 针对这些问题,本篇文章提出了一种基于亮度直方图分段非线性拉伸的方法,通过统计生成亮度调整曲线来改变图像亮度,并结合色度信息辅助修正拉伸曲线,从而在改善图像对比度的同时保持良好的视觉效果。此外,本方法还考虑到了亮度调整后的色度调整问题,以进一步优化图像质量。本研究主要基于YCbCr颜色空间进行处理,该颜色空间与人眼视觉感知一致且亮度和色度相互独立。 #### 二、分段线性变换 图像增强处理时,分段线性变换是一种常见的方法,它将整个灰度区间划分为几个子区间,通过拉伸或压缩特定灰度区间来增强或抑制某些特征。例如,三段线性变换是一种常用的分段线性变换方法,其数学表达式如下: \[ g(x,y) = \left\{ \begin{array}{ll} \frac{1}{a} \times f(x,y) & 0 \leq f(x,y) \leq a \\ \frac{f(x,y)-a}{b-a}+c & a < f(x,y) \leq b \\ \frac{f(x,y)-b}{M-b}+d & b < f(x,y) \leq M \end{array} \right. \] 其中,\(M\) 表示图像的最大亮度,而 \(a\)、\(b\)、\(c\) 和 \(d\) 是可以通过调整来控制特定灰度区间拉伸或压缩程度的参数。虽然这种方法简单易行,但对于特定灰度区间的映射变化率相同,无法满足实际应用中希望在某段灰度区域内变化率也不同的需求。 #### 三、分段非线性拉伸的新算法 为了克服上述问题,本研究提出了一个新的基于分段非线性直方图拉伸的图像增强算法。我们观察到直方图的形状可以被视为由两种基本形状(见图3中的 I 和 II)组合而成。对于这两种形状中的任意一种三角形,只需要一条弧线即可实现对其拉伸。因此,我们可以将直方图划分为多个亮度段,并针对每个段 \(H_i, H_{i+1}, H_{i+2}\) 采用不同的非线性拉伸方法。 具体来说,新算法的核心在于对每个亮度段采用不同的非线性变换曲线。这些曲线的设计依据是各个亮度段的亮度分布特性,通过这种方式,可以在保持图像细节的同时增强对比度。此外,算法还考虑到了亮度调整后对图像色度的影响,通过适当调整色度值来维持图像的整体观感。 #### 四、拉伸曲线拟合的实现方法 拉伸曲线的拟合是本算法的关键部分。对于每个亮度段,需要根据该段的亮度分布特点设计相应的非线性变换曲线。这一步骤可以通过以下几种方法实现: 1. **基于多项式的曲线拟合**:选择适当的多项式阶数,通过最小二乘法等方法拟合出最佳的曲线。 2. **基于样条插值的曲线拟合**:使用样条插值技术生成平滑的非线性曲线。 3. **基于统计学习的方法**:利用机器学习技术(如支持向量机、神经网络等)训练模型来预测最佳的非线性变换。 无论采用哪种方法,都需要确保生成的非线性变换曲线能够有效地提高图像的对比度,并且避免过度拉伸导致图像失真。 #### 五、实验结果与分析 本算法已经应用于视频图像的增强处理,并取得了较好的处理效果。与传统的线性拉伸方法相比,新的分段非线性直方图拉伸算法不仅在处理效果上有明显的提升,而且简化了硬件实现的复杂度。实验结果显示,该方法在提高图像对比度的同时,还能保持良好的图像细节和色彩保真度,尤其适合于视频处理领域的实时应用。 #### 六、结论 基于分段非线性直方图拉伸的图像增强算法提供了一种有效的图像处理手段,能够在提高图像对比度的同时保持良好的视觉效果。该算法通过引入非线性的拉伸曲线,解决了传统线性拉伸方法存在的亮度过渡不自然等问题,并且在硬件实现方面更为简便。未来的研究可以进一步探索如何优化非线性变换曲线的设计方法,以及如何更好地利用色度信息来改善图像质量。
2025-07-12 21:26:19 404KB 图像增强
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内容概要:本文档展示了基于STM32实现的智能床垫外设控制应用案例,具备压力感应和睡眠监测功能。通过详细C++代码,介绍了系统初始化(包括GPIO、USART、定时器)、压力传感器初始化与读取、睡眠状态分析以及数据发送到服务器等功能模块。具体实现了每秒更新一次的压力数据采集,依据预设阈值判断用户是否处于睡眠状态,并简单评估呼吸状况。最后将睡眠状态、呼吸是否正常及各压力传感器的数据打包成字符串格式经由串口发送出去。 适合人群:对嵌入式开发有一定了解,尤其是熟悉STM32单片机编程的工程师或学习者。 使用场景及目标:①学习如何利用STM32进行外设控制,如压力传感器数据获取;②掌握睡眠监测算法的设计思路,包括如何根据压力变化判定睡眠与清醒状态、检测呼吸异常;③理解如何通过串行通信接口将监测结果传输给远程服务器或其他设备。 阅读建议:本案例提供了完整的项目框架,读者应结合自身硬件环境调整相关配置,重点关注传感器接入部分的代码实现,同时可尝试优化现有算法以提高监测准确性。
2025-07-12 20:57:29 21KB 嵌入式开发 STM32 压力感应
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内容概要:本文详细介绍了非支配排序多目标遗传算法第三代(NSGA-III),这是一种用于求解复杂多目标优化问题的有效方法。文章首先解释了NSGA-III的基本原理,如非支配排序、适应度共享策略和拥挤度比较算子的作用。接着,作者提供了详细的MATLAB代码实现指南,涵盖从定义目标函数到初始化种群、执行遗传操作直至输出Pareto最优解的具体步骤。文中特别强调了针对不同类型的优化问题(如涉及神经网络预测解或非线性约束的情况)所需的参数调整技巧。最后,讨论了如何处理自适应二目标或三目标的问题,确保算法能广泛应用于各种实际场景。 适合人群:对多目标优化感兴趣的科研工作者、工程技术人员以及希望深入理解NSGA-III算法的学生。 使用场景及目标:适用于需要同时考虑多个相互冲突的目标进行优化的情境,比如工程设计、经济规划等领域。通过学习本篇文章,读者可以掌握利用NSGA-III算法寻找Pareto最优解的方法,从而更好地平衡各项目标之间的关系。 其他说明:为了帮助读者更好地理解和应用NSGA-III算法,文中不仅给出了完整的MATLAB代码示例,还指出了关键参数的位置以便于个性化设置。此外,对于特定类型的优化问题,如含有非连续输入变量或非线性约束的情形,也提供了相应的解决方案提示。
2025-07-12 18:23:07 459KB 多目标优化 遗传算法 MATLAB NSGA-III
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STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,由意法半导体(STMicroelectronics)生产,广泛应用在嵌入式系统设计中。本项目“迪文屏与STM32实现设备时间锁”主要展示了如何利用STM32处理器来控制迪文屏显示特定的时间锁定功能。 迪文屏是一种智能液晶显示模块,具有高分辨率、低功耗和丰富的显示效果等特点,常用于各种嵌入式设备的用户界面。在这个项目中,迪文屏被用作设备的交互界面,通过显示时间信息来执行设备的锁定功能。 1. **STM32硬件连接**:我们需要将STM32的GPIO引脚与迪文屏的接口进行连接。这通常包括数据线(如SPI或I2C)、时钟线、复位信号线以及可能的中断信号线。STM32原理图中会详细展示这些连接,确保正确配置电源和地线,以及适当的电平转换,以适应不同电压和电流需求。 2. **迪文屏驱动程序开发**:为了与迪文屏通信,需要在STM32上编写驱动程序。这通常涉及配置GPIO端口模式、时钟初始化、中断设置等。对于DMT80480C070和DMG80480L070两种不同型号的迪文屏,可能需要不同的命令序列和数据格式,因此驱动程序需要灵活适应。 3. **设备时间锁实现**:在STM32上实现时间锁功能,通常需要一个实时时钟(RTC)模块来获取和保持准确的时间。STM32系列的大多数型号都内置了RTC,可以通过编程设置闹钟事件,当达到预设时间时触发特定的操作,例如锁定设备。此外,可能还需要设置定时器来定期更新屏幕显示,或者响应用户的按键操作。 4. **MDK5工程**:MDK5(Keil uVision 5)是常用的STM32开发环境,它提供了集成的编译器、调试器和项目管理工具。在提供的MDK5工程中,我们可以看到完整的源代码,包括STM32的初始化代码、迪文屏的驱动函数、时间锁的逻辑实现以及可能的用户界面交互处理函数。 5. **屏幕工程**:K600+_DMT80480C070屏工程和T5L_DMG80480L070屏工程代表了两个不同型号迪文屏的显示配置。这些工程文件可能包含了屏幕初始化代码、显示布局、颜色设置等,帮助开发者快速搭建特定型号迪文屏的显示效果。 6. **编程和调试**:在MDK5环境中,开发者可以编写、编译和调试代码,通过仿真器或JTAG/SWD接口连接到STM32板子上,实时查看和修改程序运行状态,确保时间锁功能的正确性。 这个项目涵盖了STM32微控制器的硬件连接、驱动程序开发、实时时钟应用、屏幕显示控制以及嵌入式系统的软件工程实践,为学习和开发基于STM32的智能设备提供了实际案例。
2025-07-12 11:51:44 100.52MB stm32
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**正文** 在现代电子设计中,FPGA(Field-Programmable Gate Array)因其灵活性和高性能而被广泛应用。本主题将深入探讨如何使用Verilog语言实现一个通用的CFI(Common Flash Interface)接口的FLASH控制器,并在FPGA上进行验证。 **一、CFI接口介绍** CFI是一种标准化的接口,它允许微处理器或者其他控制单元与非易失性存储器,如闪存(FLASH),进行通信。这个接口定义了一套标准的命令集和查询机制,简化了不同供应商的闪存芯片与系统之间的互操作性。CFI接口主要由以下几部分组成: 1. 查询表:包含关于闪存特性的信息,如最大块大小、最小擦除单位等。 2. 命令:如读、写、擦除等,由特定的指令字节序列表示。 3. 数据传输:通过地址线和数据线进行,支持单总线和双总线模式。 **二、Verilog语言基础** Verilog是一种硬件描述语言,用于设计和验证数字系统的逻辑。在实现CFI控制器时,我们使用Verilog来描述电路的行为和结构。Verilog支持模块化设计,可以方便地创建复杂的数字系统。 **三、FPGA实现CFI控制器** 1. **模块定义**:定义一个名为`cfi_ctrl`的Verilog模块,该模块将包括输入和输出端口,如命令信号、地址信号、数据信号和控制信号。 2. **状态机设计**:控制器的核心通常是一个状态机,用于管理不同的操作阶段,如读取、写入和擦除。状态机根据输入命令和当前状态来决定下一步操作。 3. **命令处理**:根据CFI接口规范,编写代码来解析和执行命令。例如,当接收到"Read ID"命令时,控制器会返回闪存芯片的制造商和设备ID。 4. **错误检测和处理**:为了保证数据的完整性和正确性,需要添加错误检测机制,如奇偶校验或CRC校验。 5. **时序控制**:确保数据传输的时序正确,如读写周期、等待时间等,这是保证数据完整的关键。 6. **仿真验证**:使用仿真工具(如ModelSim或Vivado)对设计进行模拟测试,确保所有功能在各种情况下都能正常工作。 **四、FPGA集成与配置** 1. **综合与布局布线**:将Verilog代码综合成逻辑门级网表,然后通过布局布线工具(如Xilinx的Vivado或 Altera的Quartus II)将其映射到FPGA的物理资源。 2. **配置与下载**:生成配置文件后,通过JTAG(Joint Test Action Group)接口或SPI(Serial Peripheral Interface)将配置数据加载到FPGA中。 3. **硬件测试**:连接实际的FLASH芯片,通过FPGA上的CFI控制器进行读写测试,验证实际硬件的功能正确性。 **五、挑战与优化** 在实际设计中,可能面临速度、功耗和资源利用率等挑战。优化方法包括但不限于: 1. **流水线设计**:通过增加并行处理能力提高速度。 2. **时钟管理**:合理分配时钟域,减少时钟相关的问题。 3. **资源复用**:利用FPGA的可编程性,尽可能减少重复逻辑。 4. **错误恢复策略**:针对可能出现的错误情况,设计有效的恢复机制。 通过Verilog实现CFI接口的FLASH控制器是嵌入式系统设计中的一个重要环节。理解CFI接口规范,熟练掌握Verilog语言,并结合FPGA的特性,我们可以构建出高效可靠的控制器,满足各种应用需求。
2025-07-12 11:29:23 44KB FLASH FPGA
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引言   科里奥利质量流量计(Corioils Mass Flowmeter,简称CMF)是一种利用流体在振动管内产生与质量流量成正比的科氏力为原理所制成的一种直接式质量流量仪表。当前,基于此原理已开发研制了多种科氏流量计并得到广泛应用。但是,它们普遍存在精度低、体积大、功耗大等问题。我们利用PLD器件开发研制了新一代U形双管式科氏质量流量计。它可以侦测流体的流速、密度、流量、温度等指标,与现在普遍使用的科氏流量计相比具有体积小、功耗低、功能强、精度高、适应性强等特点,具有较大的推广价值。   本文主要这种新型科氏质量流量计的系统工作原理,数字系统的设计、实现及关键技术,并给出了实际应用结
2025-07-12 10:24:03 109KB EDA/PLD
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以时域基音同步叠加(TD-PSOLA)技术和一个全汉语单音节库为合成单元进行汉语语音合成,合成的语音清晰度和自然度很高。但是这样的系统语音库太大,不利于在小型设备中实现,影响了语音合成的进一步应用。本文针对此问题,在研究A律压缩的基础上,采用自适应量化和自适应预测的技术,以较少增加合成运算量复杂度为代价,对语音库的编码实现压缩,使压缩后的语音库减小了约一半,大大减小了所需的存储空间。并且利用压缩后的语音库合成语音,基本上不影响合成后的语音质量,从而进一步扩展了语音合成的应用。
2025-07-12 10:14:51 196KB 自然科学 论文
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TCP_IP Sockets编程 C语言实现 第2版
2025-07-12 00:31:56 18.47MB TCP_IP Sockets编程
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"基于AT89c51主芯片的BLDC无刷直流电机驱动电路设计与仿真研究:三相桥序控制正反转及Keil代码与仿真实现","基于AT89c51主芯片的BLDC无刷直流电机驱动电路设计与仿真研究,实现三相桥序正反转控制及Keil代码、Proteus与Simulink仿真分析",BLDC无刷直流电机驱动电路,主芯片用AT89c51,三相桥按上135下462顺序,实现正反转。 带Keil代码,proteus仿真,simulink仿真。 ,核心关键词:BLDC无刷直流电机驱动电路; AT89c51主芯片; 三相桥; 正反转控制; Keil代码; Proteus仿真; Simulink仿真。,AT89c51驱动的BLDC电机正反转控制电路及仿真
2025-07-11 20:44:25 1.26MB
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