[發明專利]在FPGA中實現圖像雙邊濾波的方法和裝置、FPGA

有效

• 申請號: 201811096288.1
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN110930313B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 劉淼
• 申請（專利權）人: 北京圖森智途科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種在FPGA中實現圖像雙邊濾波的方法，其特征在于，包括：

在FPGA接收來自成像設備的圖像數據的過程中，在接收到圖像數據中的有效數據后，將接收到的一個像素數據確定為目標像素數據，確定該目標像素數據所在濾波窗口中的全部像素數據為影響像素數據；

依次從存儲的空域權重表中查找確定每個影響像素數據對應的空域權重值，從存儲的值域權重表中查找確定每個影響像素數據對應的值域權重值；

根據查找到的該目標像素數據的全部影響像素數據的空域權重值和值域權重值，使用雙邊濾波器對該目標像素數據進行濾波，得到濾波后的像素數據，

其中，從存儲的值域權重表中查找確定每個影響像素數據對應的值域權重值，包括：

確定目標像素數據的灰度值與該影響像素數據的灰度值之間的差值，根據該差值在值域權重表中查找確定與該差值對應的值域權重值，

所述方法還包括：

在FPGA接收第一幀圖像數據的過程中，在第一幀圖像數據的幀消隱期，根據預設的空域光滑參數σ_s、值域光滑參數σ_r、濾波窗口半徑r和灰度值數據位寬n，確定空域權重表中包括的空域權重值和值域權重表中包括的值域權重值，

存儲確定得到的空域權重表和值域權重表，

在接收后續圖像數據的過程中，在接收圖像數據的幀消隱期，檢測雙邊濾波器的空域光滑參數、值域光滑參數、濾波窗口尺寸和灰度值數據位寬中的任意一個參數是否有更新，在確定參數有更新的情況下，根據更新后的空域光滑參數、值域光滑參數、濾波窗口尺寸和灰度值數據位寬，確定空域權重表中包括的空域權重值和/或值域權重表中包括的值域權重值，

其中，存儲確定得到的空域權重表，包括：

根據濾波窗口中影響像素數據的位置順序，在空域權重表中存儲影響像素數據對應的空域權重值，在空域權重表中，影響像素數據的位置編號為索引，

其中，存儲確定得到的值域權重表，包括：

按照0至N-1數值從小到大或者從大到小的順序，在值域權重表中對應存儲數值0至N-1對應的值域權重值，在值域權重表中，目標像素數據的灰度值與影響像素數據的灰度值之間的差值的絕對值為索引，N是值域權重表中值域權重值的個數。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，空域權重表中包括M個空域權重值，一個空域權重值是目標像素數據在濾波窗口中的一個影響像素數據對目標像素數據的空域鄰近權重，濾波窗口中包括M個影響像素數據，M＝(2r+1)²，r為濾波窗口Ω的窗口半徑；一個值域權重值是一個影響像素數據對目標像素數據的值域鄰近權重，N＝2ⁿ，n為灰度值數據位寬。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

從存儲的空域權重表中查找確定一個影響像素數據對應的空域權重值，包括：

根據影響像素數據在濾波窗口中的位置，從存儲的空域權重表中查找確定與該影響像素數據的位置對應的空域權重值。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：

存儲更新后的空域權重表和/或值域權重表；并接收圖像數據中的有效數據。

5.根據權利要求2或4所述的方法，其特征在于，確定空域權重表中包括的空域權重值，確定值域權重表中包括的值域權重值，包括：

根據公式確定一個影響像素數據的空域權重值；

根據公式確定一種值域權重值；

其中，g_s(i，j，k，l)為空域上的濾波函數，f_r(i，j，k，l)為值域上的濾波函數，I(i,j)為目標像素數據的灰度值，(i,j)為目標像素數據的坐標，I(k,l)為影響像素數據的灰度值，(k，l)為影響像素數據的坐標，σ_s為空域光滑參數，σ_r為值域光滑參數。