基于ARM架构的中值滤波算法优化

中值滤波是图像处理中降低椒盐噪声的一种有效手段,其核心是计算当前滤波窗口内所有像素的中值。中值滤波具有稳定性,当一幅图像的像素点被改变时,即使改变的值很大,也不会影响中值滤波的计算结果。滤波窗口遍历整幅图像后,就完成了整幅图像的中值滤波计算。中值滤波算法的关键是定义最优中值算法,以在最短的时间内获取中值。对此,提出并实现了自适应中值算法,能够根据滤波窗口半径和数据类型,自动选择性能最佳的中值算法,并使用ARM NEON指令集进行优化加速。实验结果表明,提出的自适应中值滤波算法较OpenCV的中值滤波算法性能有显著提升,平均性能提升了20%。     

基于改进中值滤波的图像去噪算法

中值滤波算法是一种常见的图像去噪算法,其性能受滤波器窗口大小的影响较大,因此提出一种能够根据噪声点自动调节滤波窗口大小的改进中值滤波算法,可以有效克服中值滤波不能调整窗口大小的缺点,避免图像边缘模糊。通过利用Matlab进行仿真实验,将所提算法与中值滤波和维纳滤波算法进行对比,并计算峰值信噪比（Peak Signal to Noise Ratio,PSNR）来分析去噪结果。实验表明,与中值滤波和维纳滤波相比,改进中值滤波算法能够更加快速准确地去除图像中的噪声。因此,该改进中值滤波算法是一种有效的图像去噪算法。     

改进的自适应中值滤波算法

自适应中值滤波算法能有效地滤除图像的脉冲噪声,但是,随着噪声密度的增大,算法的滤波性能递减.当前对中值滤波算法进行改进的算法,也存在着相应的局限性.针对中值滤波算法的局限性,提出了改进的自适应中值滤波算法.算法根据滤波窗口的灰度极值进行噪声检测.对噪声点,用滤波窗口的灰度中值代替.如果中值为噪声点,则自适应地增大滤波窗口以取新的中值.如果窗口增大到允许的最大尺寸时,中值依然为噪声点,则取滤波窗口中除灰度极值外的其他像素的灰度均值.对标准图像和医学图像进行仿真实验,实验结果和数据证明,随着噪声密度的增大,标准的自适应中值滤波算法的滤波性能递减;改进的自适应中值滤波算法的滤波性能依然良好,在有效滤除噪声的同时,很好地保持图像的边缘和细节部分.     

一种基于选点的可变滤波窗口中值滤波算法

中值滤波是一种应用广泛的滤波方法。该文提出了一种改进的中值滤波算法。该算法对中值滤波进行了两方面的改进,一方面基于选点的方法,不对所有的点进行滤波;另一方面在对中值滤波的窗口进行可变处理。与中值滤波相比,它具有更好的平滑噪声和边缘保持功能,而且能有效地滤除图像中的随机噪声。     

改进椒盐去噪方法在井下图像中的应用

为了提高井下图像采集的质量,针对目前改进中值滤波算法的优缺点,提出了一种新的去除井下图像椒盐噪声的算法。该算法首先判断出图像中的噪声点和非噪声点,然后根据窗口内噪声点的密度大小自适应地确定滤波窗口的大小,并按照一定的规律赋予窗口内像素点不同的权重,最后采用加权中值方法处理图像中的噪声点。计算机模拟实验证明该方法不仅能有效地去除不同密度的椒盐噪声,而且能很好地保持图像的细节,滤波效果比已提出的中值滤波算法更好。     

中子集型自适应中值滤波器

消除脉冲噪声通常采用中值滤波算法。尽管有许多中值滤波方法做了很大改进,但是,在噪声密度较高的情况下,图像滤波的结果仍然不能令人满意,因此,提出了一种新型中值算法。首先对滤波窗口中的像素进行分类,然后确定其中多元素子集的中子集,并且根据多元素子集的个数来决定是进行滤波还是扩大滤波窗口。最后,在仿真中,将该算法分别和几种中值滤波算法在数值和视觉上进行比较,实验结果显示,该算法能够有效地降低脉冲噪声并且保留了原始图像的更多细节。     

新型快速中值滤波算法及在医学图像中的应用

医学图像的处理具有数据量大、实时性强的特点。而传统中值滤波(SM)算法需对滤波窗口内所有的元素完全排序后确定中值,算法的时间复杂度高,执行效率低,无法满足医学图像实时处理的需要。为提高中值滤波算法的执行效率,提出一种新型的快速中值滤波算法,将基于排序查找中值的过程转换为基于分治查找中值的过程,有效地避免了对中值滤波而言不必要的完全排序运算,降低了算法的复杂度;同时在分治查找过程中,利用医学图像未受干扰时图像中像素值的变化是渐变的特性,优先选用中心点附近的像素值进行分治查找,达到提高算法效率的目的。理论分析和实验结果均验证了该算法的可行性和有效性。实验结果显示,该算法提高了医学图像的滤波速度,增强了医学图像处理的实时性。     

改进的中值滤波去噪算法应用分析

去噪处理是图像处理中较为重要的环节。中值滤波是抑制图像的噪声的一个行之有效的办法,选择适当大小的中值滤波窗口可以在最大限度地保持图像精度的基础上去除图像噪声。在对中值滤波去噪算法的适用性特点进行研究的基础上,进一步做了中值滤波去噪的改进算法的应用实现研究,同时对其他去噪算法,如均值滤波、低通滤波的小波变换进行实验分析研究,并对实验结果做了相应的比较。     

自适应投票快速中值滤波算法研究

中值滤波是图像处理中常用的滤波方法,其优点是能有效滤除图像中的噪声像素,同时还有一定的保持图像边缘的效果;其缺点是滤波速度慢、图像边缘细节保持效果不理想。在分析中值滤波及其改进算法的基础上,提出了自适应投票快速中值滤波算法（AVMF）。该算法一方面利用图像噪声的特征自适应筛选出需要滤除的噪声像素,另一方面利用滤波窗口的中值元素的特点以及滤波窗口移动的特性,采用完全不排序的投票法快速计算中值。使用Lena图像对AVMF算法进行测试实验,实验结果表明：AVMF同多种中值滤波改进算法比较,不仅能有效滤除噪声和较好地保留图像边缘细节,而且极大地提高了滤波处理速度。     

一种有效的自适应加权中值滤波算法

针对传统中值滤波算法的优缺点,提出了一种基于相似度函数的自适应加权中值滤波算法。该算法首先通过噪声检测确定图像中的噪声点,然后根据窗口内噪声点的个数自适应地调整滤波窗口的尺寸,再根据相似度大小,巧妙地将滤波窗口内各个像素点按一定的规律自适应地分组并赋予每组像素点相应的权重,最后采用加权中值滤波算法对检测出的噪声点进行滤波处理。计算机模拟实验结果表明：该算法既能有效地滤除噪声,又能较好地保护图像细节,滤波性能比传统中值滤波算法更理想。     

一种快速并行中值滤波算法的实现

介针对传统中值滤波算法计算量大、耗时较长的缺点提出了一种快速并行中值滤波算法。对于3×3滑动窗口,窗口的9个数据是并行传给计算比较模块的,第二级的计算也是并行进行的。新算法有效减少了重复比较操作的执行,同时也大幅减少了比较次数。对于3×3滑动窗口,新算法的比较次数为13次,相对于传统中值滤波的30次,比较次数少了2倍多。比较次数的减少,意味着算法复杂度的降低和图像滤波处理速度的提高。并且通过仿真实验可知,对于椒盐噪声的滤除,算法能够达到与中值滤波同样的视觉处理效果。     

一种基于自适应的新型中值滤波算法

提出了一种新的自适应中值滤波算法,首先使用3×3窗口在图像上滑动,计算该窗口中心像素的块均匀度,并与整幅图像的块均匀度比较,自适应地确定窗口中心像素是否为噪声点;然后统计3×3窗口中噪声点的个数,自适应地调整滤波窗口大小,最后自适应地计算权值,并采用改进的加权中值滤波方法对噪声点进行逐点滤波。该方法既能有效地去除图像噪声点,又能较好地保持图像细节部分。通过对实验结果进一步分析,该方法比均值滤波和中值滤波的性能更加优化,在椒盐噪声大小相同的情况下,PSNR值提高了9.4~12.7。评价结果与目视效果吻合良好,为图像去除噪声提供了一个新的途径。     

基于System Generator的快速中值滤波算法设计与实现

针对传统中值滤波算法比较运算量大、处理效率低、无法满足实时性的问题,以中值滤波原理为基础,对滤波排序算法和实现方案进行了研究,提出了一种基于System Generator的快速中值滤波算法。该算法通过两次行、列排序将3×3窗口中9个像素取中值简化为3个像素的排序运算,使得单窗口查找中值的比较次数由传统排序算法的36次最少降到了14次。结合System Generator系统建模工具,将处理速度提升到传统方法的近6倍,达到了快速抑制噪声的目的,满足了图像实时处理的要求。     

基于二值掩码图像的粒子滤波目标跟踪快速算法

粒子滤波算法是进行运动目标跟踪的一种重要方法。针对传统粒子滤波算法在进行目标跟踪时存在的计算量大、实时性不足的问题,提出一种基于二值掩码图像的粒子滤波目标跟踪快速算法。该算法在传统粒子滤波算法的每个帧处理阶段产生二值掩码图像,再结合权重选择方法移除背景中权重较小的粒子,保留权重较大的重要粒子。提出的算法可以有效减少参与计算的粒子数目,节约算法的计算成本,从而提高目标跟踪的实时性。与传统粒子滤波算法进行比较,实验结果表明,提出的算法不仅能够有效地提高跟踪速度,而且跟踪结果的准确性和鲁棒性也有所增强。     

自适应中值滤波算法滤除医学图像脉冲噪声

实现了一种滤除医学图像脉冲噪声的自适应中值滤波算法,用均方根误差和噪声对原图像的毁坏程度两个客观评价指标对该算法及传统均值、中值滤波方法进行了比较与评价。根据设定条件检测滤波窗口中心像素是否为脉冲噪声,采取滤波窗口自适应的算法来滤除脉冲噪声,去除了传统中值滤波对所有像素均用中值代替的弊端,减少了不必要的图像细节损失。基于MATLAB的仿真实验表明,对于较大密度的脉冲噪声,该算法在有效抑制噪声的同时,能较好地保护边缘和细节信息。该算法已应用于虚拟内窥镜系统中,取得了令人满意的效果。     

面向高性能DSP的图像滤波库优化

滤波函数在图像处理领域起着至关重要的作用. 传统的滤波实现方法以窗口为处理单位,但窗口尺寸较小导致指令流水线频繁中断. 针对该问题,本文提出了算法切片的优化方法. 首先,对滤波算法进行切片,使得每个切片处理滤波窗口中的一个像素点;接着,根据切片处理的像素点在滤波窗口中的位置计算出有效处理范围,去除图像边缘处理中复杂的条件判断;最后,按列方向进行多簇流水,让流水线重复执行大量相同的指令序列. 结合BWDSP 1042的特殊指令和硬件逻辑,对中值滤波等图像滤波函数进行了优化. 实验结果表明：在四簇流水模式下,所有图像滤波函数性能均提升了51倍以上.     

改进的方向自适应中值滤波器在注塑产品图像预处理中的应用

分析了将现有方向自适应中值滤波器算法应用到注塑产品图像预处理过程中遇到的问题。结合注塑产品图像预处理对于滤波器性能的要求,提出了一种改进的方向自适应中值滤波器算法,通过噪声检测和区域检测实现了对图像中各像素点特性的判别,进而根据各像素点自身特性的不同,有的放矢地确定相应的滤波处理方法。在有效抑制注塑产品图像中噪声的同时,提高了算法的边缘保护能力,大幅缩减了计算用时,很好地满足了注塑产品图像预处理的要求。仿真实验表明了该方法的有效性。     

基于自适应窗口的裁剪中值滤波方法

基于决策的非对称裁剪中值滤波方法(MDBUTMF)能有效复原被高密度椒盐噪声污染的彩色图像,然而该方法采用固定大小的滤波窗口并利用均值替代中心像素,因此导致算法鲁棒性较低,对部分图像滤波失效.针对该问题,提出了一种基于自适应窗口的裁剪中值滤波方法,通过增加对单色区域的判断,有效解决了已有算法对单色区域滤波失效的问题,使得新方法具有较高的鲁棒性和实用性;并采用自适应窗口解决了MDBUTMF采用单一3× 3窗口易导致滤波效果差的问题.实验数据表明,与经典的多种矢量以及标量的中值滤波方法相比,提出的裁剪中值滤波方法不仅具有较高的PSNR,而且具有较低的MAE和NCD,在抑制椒盐噪声的同时能有效保护图像的色调和细节.     

改进中值滤波方法的图像预处理技术

图像实时处理系统日益发展,这无疑对FPGA的广泛应用提供了良好的平台。针对在某些领域传统的中值滤波算法无法快速有效的对采集到的图像进行处理,采用改进中值滤波利用FPGA运行速度快、内部程序并行运行等优点,设计出具有高实时性、高灵活性的图像预处理系统。通过中值滤波算法特点运用Verilog硬件描述语言进行代码编写,并在Quartus II、Modelsim进行实现仿真,最后与MATLAB中值滤波仿真图及多级中值滤波进行对比,得出利用FPGA处理改进中值滤波不但能够顺利对图像进行中值滤波,而且具有运算速度快、低能耗的特点。