Номер патенту: 50590

Опубліковано: 10.06.2010

Автор: Попов Андрій Олексійович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Цифровий гібридний медіанний фільтр, що містить чотири цифрові медіанні фільтри, причому перші три з них з'єднані паралельно, а четвертий з'єднаний послідовно, при цьому входи перших трьох медіанних фільтрів з'єднані з відповідними групами елементів ковзного вікна розміром 3 ´ 3 пікселів, а їх виходи з'єднані із входами четвертого медіанного фільтра, який відрізняється тим, що всі чотири цифрові медіанні фільтри виконані однаково, при цьому кожний з чотирьох цифрових медіанних фільтрів містить три однакових селектори мінімального елемента і один селектор максимального елемента, причому кожний вхід кожного із селекторів мінімального елемента з'єднаний з одним входом одного із двох інших селекторів мінімального елемента, а виходи селекторів мінімального елемента з'єднані із входами селектора максимального елемента, причому всі входи й виходи цифрових медіанних фільтрів, а також селекторів мінімального і максимального елементів є q-бітовими шинами даних.

Текст

Цифровий гібридний медіанний фільтр, що містить чотири цифрові медіанні фільтри, причому перші три з них з'єднані паралельно, а четвертий з'єднаний послідовно, при цьому входи перших трьох медіанних фільтрів з'єднані з відповідними групами елементів ковзного вікна розміром 3 3 пікселів, а їх виходи з'єднані із входами четвертого 3 50590 фільтри виконані однаково, при цьому кожний з чотирьох цифрових медіанних фільтрів містить три однакових селектори мінімального елемента і один селектор максимального елемента, причому кожний вхід кожного із селекторів мінімального елемента з'єднаний з одним входом одного із двох інших селекторів мінімального елемента, а виходи селекторів мінімального елемента з'єднані із входами селектора максимального елемента, причому всі входи й виходи цифрових медіанних фільтрів, а також селекторів мінімального і максимального елементів є q - бітовими шинами даних. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг.1 представлена структурна схема пропонованого пристрою; на Фіг.2 показана структурна схема цифрового медіанного фільтра; на Фіг.3 наведена структурна схема селектора мінімального елемента; на Фіг.4 представлена структурна схема селектора максимального елемента. Цифровий гібридний медіанний фільтр конструктивно містить (див. Фіг.1, 2, 3, 4): перші три цифрові медіанні фільтри - 1; четвертий цифровий медіанний фільтр – 1’; селектор мінімального елемента - 2; селектор максимального елемента - 3; двовхідний q - бітовий компаратор - 4; двовхідний q - бітовий мультиплексор - 5; тривхідна q - бітова схема відбору максимуму - 6; тривхідний q - бітовий мультиплексор - 7. Цифровий гібридний медіанний фільтр працює таким чином. Відомі цифрові медіанні фільтри здійснюють обробку зображень у ковзному вікні розміром 3 3 або 5 5 пікселів (див. [2], Фіг.1). Дев'ять цифрових відліків значень пікселів wlk , l 12,3; k 12,3 ; з ковзного вікна W wlk , , двовимірного масиву вихідного зображення в q бітовому паралельному коді надходять на відповідні дев'ять входів цифрового гібридного медіанного фільтра (див. Фіг.1). Цифровий гібридний медіанний фільтр (див. Фіг.1) формує результат обробки даних у ковзному вікні W у вигляді медіани медіан даних у кожному із трьох рядків значень пікселів ковзного вікна W: y med w1, w 2, w 3 (1) де: wl med wl1, wl2, wl3 , l 12,3 , (2) meda, b, c a b b c c a 4 a b min a, b (4) a b c max a, b, c (5) min (a, b)- мінімальний елемент з пари елементів a, b; max (a, b, c)- максимальний елемент з трійки елементів a, b, c. Кожний із трьох перших цифрових медіанних фільтрів 1 формує результат обробки даних окремого рядка вікна W у вигляді медіани трьох елементів даного рядка матриці вікна W відповідно до співвідношень (2) і (3). Четвертий цифровий медіанний фільтр 1' формує результат обробки даних з виходів трьох перших цифрових медіанних фільтрів у вигляді їх медіани відповідно до співвідношень (1) і (3). Обчислення медіани в кожному із чотирьох цифрових медіанних фільтрів здійснюється відповідно до співвідношення (3) наступним чином. Три цифрові відліки a, b, c в q-бітовому паралельному коді надходять на три входи цифрового медіанного фільтра (див. Фіг.2), причому кожний із трьох сигналів a, b, c надходить одночасно на два селектори мінімального елемента 2, у кожному з яких здійснюється відбір мінімального із двох вхідних сигналів відповідно до співвідношення (4). Далі три мінімальні значенням a b, b c, c a трьох пар сигналів a, b, c надходять на селектор максимального елемента 3, у якому здійснюється відбір максимального із трьох вхідних сигналів відповідно до співвідношення (5) і обчислюється медіана вибірки із трьох елементів відповідно до співвідношення (3). Розглянемо більш детально роботу селекторів мінімального й максимального елементів, зображених на Фіг.2. На Фіг.3 представлена схема селектора мінімального елемента, до складу якого входять двовхідний q-бітовий компаратор 4 і двовхідний q-бітовий мультиплексор 5, причому два входи цього селектора є одночасно й входами компаратора й входами мультиплексора. Вихід U мультиплексора 5 є одночасно виходом селектора мінімального елемента. Компаратор 4 здійснює порівняння двох q-бітових цифрових сигналів і формує на своїх виходах керуючі сигнали Ca і Cb, які залежно від співвідношення значень сигналів на вході, приймають значення відповідно до таблиці 1. (3) Таблиця 1 Співвідношення вхідних сигналів а> с> b Керуючі сигнали на виході схеми відбору мак- Сигнал на виході селектора симуму максимального елемента Ca Cb Cc U 1 0 о 0 1 0 0 0 а b с Підвищення ефективності застосування цифрового гібридного медіанного фільтра, який заявляється, у порівнянні із прототипом досягається тим, що спрощується конструкція; зменшується число послідовно з'єднаних елементів, і як наслідок, підвищується швидкість обробки даних і одержання результату обчислень. Досягається однорідна структура цифрового гібридного медіанного фільтра й зручність його реалізації у вигляді інтегральної схеми. Корисна модель дозволяє нарощувати довжину цифрового гібридного медіанного фільтра, реалізованого у вигляді інтегральної схеми, шляхом послідовно-паралельного з'єднання цих схем, що дає можливість обробляти статистичні дані від вибірок суттєво більшого обсягу. Джерела інформації: 1. Huang S. Method and Hardware Apparatus for Implementing an N-sample Median Filter // US Patent 6078213, 2000, стор. 2, мал. 1 - аналог. 2. Bernacchia G., Khriji L., Gabbouj M., Sicuranza G. Hardware Implementation of the Median-Rational Hybrid Filters// Proceedings of the 6th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems - ICECS'99, 1999, pp. 229-232, стор. 229, мал. 1 - прототип. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 50590 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Digital hybrid median filter

Автори англійською

Popov Andrii Oleksiiovych

Назва патенту російською

Цифровой гибридный медианный фильтр

Автори російською

Попов Андрей Алексеевич

МПК / Мітки

МПК: G06F 17/18

Мітки: фільтр, медіанний, гібридний, цифровий

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-50590-cifrovijj-gibridnijj-mediannijj-filtr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Цифровий гібридний медіанний фільтр</a>

Подібні патенти