STM32单片机图像处理：探索图像处理技术，拓展应用领域（附实战项目）

# 1. STM32单片机图像处理概述

图像处理是指使用计算机技术对图像进行分析、处理和修改，以增强图像质量或提取有价值的信息。STM32单片机具有强大的处理能力和丰富的外设，使其成为图像处理应用的理想选择。

图像处理在工业、医疗、安防等领域有着广泛的应用。在工业领域，图像处理可用于产品缺陷检测、质量控制和自动化生产。在医疗领域，图像处理可用于医学影像分析、疾病诊断和手术辅助。在安防领域，图像处理可用于人脸识别、物体检测和监控。

STM32单片机图像处理主要包括图像采集、预处理、处理算法实现、显示和存储。图像采集是指将图像从传感器或摄像头获取到单片机中。预处理包括图像格式转换、噪声去除和图像增强。处理算法实现是指根据具体应用需求，将图像处理算法移植到单片机中。显示和存储是指将处理后的图像显示在显示设备上或存储在存储器中。

# 2. 图像处理理论基础**

**2.1 图像表示与处理模型**

图像是一种由像素组成的二维数据结构，每个像素代表一个颜色值。图像处理涉及对这些像素进行操作，以增强、复原或分析图像。

**图像表示：**

* **位图（BMP）：**一种无损图像格式，存储每个像素的原始颜色值。
* **JPEG：**一种有损图像格式，通过丢弃一些颜色信息来压缩图像。
* **PNG：**一种无损图像格式，支持透明度和元数据。

**图像处理模型：**

* **像素级处理：**对图像中的单个像素进行操作，例如调整亮度或对比度。
* **区域级处理：**对图像中的区域（例如对象或背景）进行操作，例如分割或识别。
* **全局处理：**对整个图像进行操作，例如直方图均衡或傅里叶变换。

**2.2 图像增强与复原**

**图像增强：**

* **亮度和对比度调整：**提高或降低图像的整体亮度和对比度。
* **直方图均衡：**调整图像的像素分布，以增强对比度和细节。
* **锐化：**增强图像边缘，使其更清晰。

**图像复原：**

* **噪声去除：**消除图像中的噪声，例如高斯噪声或椒盐噪声。
* **模糊去除：**恢复图像中因运动或聚焦问题而造成的模糊。
* **失真校正：**纠正图像中的透视失真或镜头畸变。

**2.3 图像分割与目标识别**

**图像分割：**

* **阈值分割：**根据像素的灰度值将图像分割成不同的区域。
* **区域生长：**从种子像素开始，将具有相似特征的像素分组到同一区域。
* **边缘检测：**检