[發明專利]一種模板尺寸可變的圖像非線性濾波實時處理系統及方法

有效

• 申請號: 201410240583.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104050635B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 邊明明;齊春東;牛亞曉;岳榮剛;劉帥;周菊;金挺
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T1/60
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 仇蕾安,李愛英

1.一種模板尺寸可變的圖像非線性濾波實時處理系統，其特征在于，包括：主狀態機模塊、行緩沖模塊、行緩沖存儲器組及塊處理模塊；

主狀態機模塊根據當前選取的非線性濾波處理的模板尺寸N×N，控制行緩沖模塊分配N+1行所述行緩沖存儲器組；

行緩沖模塊在主狀態機模塊的控制下，將輸入的原始圖像數據以字節的形式寫入所分配的N+1行行緩沖存儲器組中，并從N+1行行緩沖存儲器組中讀取N行數據以字節的形式發送給塊處理模塊；

塊處理模塊在主狀態機模塊的控制下，對接收的N行數據采用當前選取的非線性濾波處理算法進行處理，并將非線性濾波處理后的數據以字節的形式輸出。

2.根據權利要求1所述模板尺寸可變的圖像非線性濾波實時處理系統，其特征在于，所述行緩沖模塊在第一次將原始圖像數據寫入行緩沖存儲器組時，所寫入的原始圖像數據量為N行；從第二次開始，行緩沖模塊將原始圖像數據寫入行緩沖存儲器組時，所寫入的原始圖像數據量為1行，且寫入的1行數據采用流水循環的方式進行存儲；行緩沖模塊讀取N行數據采用流水循環的方式進行。

3.根據權利要求1或2所述模板尺寸可變的圖像非線性濾波實時處理系統，所述行緩沖存儲器組是由靜態隨機訪問存儲器構成。

4.根據權利要求1所述模板尺寸可變的圖像非線性濾波實時處理系統，所述當前選取的非線性濾波處理為二值膨脹、二值腐蝕、中值濾波、灰度腐蝕或灰度膨脹處理。

5.根據權利要求1所述模板尺寸可變的圖像非線性濾波實時處理系統，塊處理模塊包括數據輸入模塊、二值操作模塊、二值中值濾波模塊、灰度操作模塊及數據輸出模塊；其中

當對原始圖像進行二值膨脹或二值腐蝕處理時，

數據輸入模塊將接收數據傳輸給二值操作模塊，二值操作模塊對接收的數據進行二值膨脹或二值腐蝕處理，并將處理的結果經數據輸出模塊傳輸出去；

當對原始圖像進行二值中值濾波處理時，

數據輸入模塊將接收數據傳輸給二值中值濾波模塊，二值中值濾波模塊對接收的數據進行中值濾波處理，并將處理的結果經數據輸出模塊傳輸出去；

當對原始圖像進行灰度膨脹或灰度腐蝕處理時，

數據輸入模塊將接收數據傳輸給灰度操作模塊，灰度操作模塊對接收的數據進行灰度腐蝕和灰度膨脹處理，并將處理的結果經數據輸出模塊傳輸出去。

6.一種基于權利要求1所述圖像非線性濾波實時處理系統的圖像處理方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟一、行緩沖模塊將原始圖像數據寫入外部靜態隨機存儲器的0至N-1行中；

步驟二、行緩沖模塊讀取外部靜態隨機存儲器中N行的數據，并傳輸給塊處理模塊；

步驟三、塊處理模塊對接收的N行數據采用當前選取的非線性濾波處理算法進行處理，并將處理后的數據以字節的形式進行輸出；同時，行緩沖模塊將1行原始圖像數據寫入外部靜態隨機存儲器的第N行；

步驟四、按照步驟二和步驟三的方式執行，且每次按步驟二方式執行讀取N行數據采用流水循環的方式，每次按步驟三方式執行寫入1行數據采用流水循環的方式對其進行存儲；

直至原始圖像數據全部處理完畢，本方法結束。

7.根據權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，二值濾波采用如下方式進行：

步驟S1：針對N行數據中間的(N²-1)/2比特位，統計其每一列中1的個數；

步驟S2：依次將每N個統計結果累加1次，得到(N²-2N+1)/2個累加值，將這些累加值分別與(N²-1)/2進行比較，如果大于(N²-1)/2，則濾波后對應比特位置1，否則置0，一次得到(N²-2N+1)/2bit濾波結果；

步驟S3：重復步驟S1-步驟S2，得到N×N二值中值濾波處理后的圖像。