[发明专利]中值滤波装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及用在图像处理系统中的中值滤波装置和方法。

背景技术

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，其基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让其像素值接近真实值，从而消除孤立的噪点。由于中值滤波具有既去除图像中的噪点又保持图像的细节的特性，所以被广泛应用于图像处理中。

中值滤波的表达式为g＝median(f0，f2，...f2r)。即，对输入的2r+1个数据进行从小到大排序，然后输出排在中间位置的值，即g为第r个位置的值。例如median(0，4，3，5，3，6，2，9，1)＝3。

通常，在用硬件实现中值滤波时需要大量的硬件。例如，在图1所示的9点(每个点n比特)的中值滤波器中，需要25个比较器和18个n比特触发器)。其中，图1中所示的比较器的具体电路图如图2所示。虽然美国专利US2003/0095718A1提出了一种如图3所示的由较少硬件实现的中值滤波器，但是仍然需要17个比较器和16个n比特触发器。

发明内容

鉴于以上所述的问题，本发明提供了一种新颖的中值滤波装置。

根据本发明实施例的中值滤波装置，用于找出2r+1个输入数据中的中值，并且包括2(r+1)个比较器、1个计数器、1个用于求最小值的电路、1个寄存器、1个状态机、以及1个加法器。其中，2(r+1)个比较器中的2r+1个比较器用于对2r+1个输入数据和第一预定值进行比较、以及用于对2r+1个输入数据和寄存器的输出值进行比较；计数器用于统计2r+1个输入数据中不大于第一预定值或者寄存器的输出值的输入数据的数目；用于求最小值的电路用于找出2r+1个输入数据中大于第一预定值或者寄存器的输出值的输入数据、以及第二预定值中的最小值；寄存器用于寄存由用于求最小值的电路所找出的最小值；2(r+1)个比较器中的剩余的1个比较器用于对由计数器统计出的数目与r进行比较；并且状态机和加法器用于根据剩余的1个比较器的比较结果和来自外部的触发信号来生成指示寄存器的输出值是否为2r+1个输入数据中的中值的指示信号。

根据本发明实施例的中值滤波方法，用于找出2r+1个输入数据f(0)至f(2r)中的中值，并且包括：通过多个时钟周期依次找出输入数据f(0)至f(2r)中的第0至第r个最小值，其中，在每个时钟周期中仅找出一个最小值；将第r个最小值作为输入数据f(0)至f(2r)中的中值，其中找出输入数据f(0)至f(2r)中的第0至第r个最小值的处理包括：将输入数据f(0)至f(2r)分别与第一预定值进行比较；将输入数据f(0)至f(2r)中不大于第一预定值的k个输入数据作为输入数据f(0)至f(2r)中的第0至第k个最小值，并将输入数据f(0)至f(2r)中大于第一预定值的输入数据中的m个最小值M作为输入数据f(0)至f(2r)中的第k+1至k+m个最小值；将输入数据f(0)至f(2r)分别与最小值M进行比较；将输入数据f(0)至f(2r)中大于最小值M的输入数据中的n个最小值N作为输入数据f(0)至f(2r)中的第k+m+1至k+m+n个最小值；将前一步骤找出的最小值作为下一步骤的比较值重复比较处理和获取最小值处理，直到找到输入数据f(0)至f(2r)中的第r个最小值为止。

本发明和传统的中值滤波方法和装置相比，具有更少的电路。如果输入数据中有多个相同的数据，本发明的中值滤波方法和装置具有更快的查找速度。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了传统的中值滤波器的硬件配置图；

图2示出了图1中所示的比较器的具体电路图；

图3示出了传统的另一中值滤波器的硬件配置图；

图4示出了根据本发明实施例的中值滤波装置的硬件配置图；

图5示出了根据本发明实施例的中值滤波方法的流程图；以及

图6是根据本发明实施例的用于找出9个输入数据中的中值的中值滤波装置中用到的用于求出9个数值中的最小值的电路。

具体实施方式