一种双边滤波器的硬件架构系统及其权重优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双边滤波器的硬件架构系统及其权重优化方法，所述系统包括：获取双边滤波器的滤波掩模，并根据所述滤波掩模，得到空域核权重；其中，所述滤波掩模用于表征滤波器的权重；根据所述滤波掩模，得到值域核权重，并对所述值域核权重进行分段拟合运算，得到最优值域核拟合权重；根据所述空域核权重和所述最优值域核拟合权重，得到优化的双边滤波器权重。本发明专利技术通过将双边滤波器的值域核权重进行分段拟合运算，从而在保留精确度的情况下减少存储消耗，同时在硬件架构上对权重进行选择，并对权重归一化过程进行优化设计，以进一步达到加速效果。步达到加速效果。步达到加速效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双边滤波器的硬件架构系统及其权重优化方法


[0001]本专利技术涉及电子科技
，尤其涉及的是一种双边滤波器的硬件架构系统及其权重优化方法。

技术介绍

[0002]作为计算机视觉领域的热门研究方向，图像降噪旨在减少数字图像中的噪声。但是现有的去噪方法无法保持边缘的特性，双边滤波方法由于它的权重不能像高斯滤波一样简单地预先计算并存储，故应用受限，现有改进的双边滤波方法虽然减少了权重计算消耗，但是难以在权重的存储消耗和准确度之间进行折中。
[0003]因此，现有技术还有待改进和发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双边滤波器的硬件架构系统及其权重优化方法，旨在解决现有技术中改进的双边滤波方法虽然减少了计算消耗，但是难以在存储消耗和准确度之间进行折中的问题。
[0005]本专利技术解决问题所采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种双边滤波器权重优化方法，其中，所述方法包括：
[0007]获取双边滤波器的滤波掩模，并根据所述滤波掩模，得到空域核权重；其中，所述滤波掩模用于表征滤波器的权重；
[0008]根据所述滤波掩模，得到值域核权重，并对所述值域核权重进行分段拟合运算，得到最优值域核拟合权重；
[0009]根据所述空域核权重和所述最优值域核拟合权重，得到优化的双边滤波器权重。
[0010]在一种实现方式中，所述根据所述滤波掩模，得到空域核权重包括：
[0011]获取第一预设值；
[0012]基于所述滤波掩模中的像素坐标值和所述第一预设值获取空域核权重。
[0013]在一种实现方式中，所述根据所述滤波掩模，得到值域核权重包括：
[0014]获取第二预设值；
[0015]基于所述滤波掩模中的像素坐标值和所述第二预设值获取值域核权重。
[0016]在一种实现方式中，所述对所述值域核权重进行分段拟合运算，得到最优值域核拟合权重包括：
[0017]将所述值域核权重均分成若干分段；
[0018]基于最小二乘法，对每一分段中的所述值域核权重进行拟合计算，得到最优值域核分段拟合权重；
[0019]将若干所述最优值域核分段拟合权重组成最优值域核拟合权重。
[0020]在一种实现方式中，所述根据所述空域核权重和所述最优值域核拟合权重，得到
优化的双边滤波器权重包括：
[0021]将所述空域核权重乘以所述最优值域核拟合权重，得到优化的双边滤波器权重。
[0022]第二方面，本专利技术实施例还提供一种基于双边滤波器权重优化方法的双边滤波器的硬件架构系统，其中，所述系统包括：权重选择模块，用于通过多路复用器对若干归一化后优化的双边滤波器权重进行选择；
[0023]权重运算模块，用于对像素值进行加权求和对所述多路复用器选择的归一化后优化的双边滤波器权重进行求和；
[0024]除法器模块，用于将16位被除数和8位除数的除法运算转换为8位乘数和18位乘数的乘法运算。
[0025]在一种实现方式中，所述权重运算模块包括若干选择器、若干加法器树、若干乘法器。
[0026]在一种实现方式中，所述除法器模块包括若干查找表、多输入选择器、加法器和若干乘法器。
[0027]第三方面，本专利技术实施例还提供一种智能终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如上述任意一项所述的双边滤波器权重优化方法。
[0028]第四方面，本专利技术实施例还提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述中任意一项所述的双边滤波器权重优化方法。
[0029]本专利技术的有益效果：本专利技术实施例首先获取双边滤波器的滤波掩模，并根据所述滤波掩模，得到空域核权重；其中，所述滤波掩模用于表征滤波器的权重；然后根据所述滤波掩模，得到值域核权重，并对所述值域核权重进行分段拟合运算，得到最优值域核拟合权重；最后根据所述空域核权重和所述最优值域核拟合权重，得到优化的双边滤波器权重。可见，本专利技术实施例中通过将双边滤波器的值域核权重进行分段拟合运算，从而在保留精确度的情况下减少存储消耗，同时在硬件架构上对权重进行选择，并对权重归一化过程进行优化设计，以进一步达到加速效果。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的双边滤波器权重优化方法流程示意图。
[0032]图2为本专利技术实施例提供的一种实现方式的分段拟合方法的框架图。
[0033]图3为本专利技术实施例提供的一种实现方式的输出绝对值差与像素差关系(W＝7.32)图。
[0034]图4为本专利技术实施例提供的一种实现方式的值域核函数图像。
[0035]图5为本专利技术实施例提供的双边滤波器系统的整体框架图。
[0036]图6为本专利技术实施例提供的一种实现方式的权重选择模块架构图。
[0037]图7为本专利技术实施例提供的一种实现方式的像素值加权求和以及权重总和计算模块架构图。
[0038]图8为本专利技术实施例提供的一种实现方式的除法器模块架构图。
[0039]图9为本专利技术实施例提供的智能终端的内部结构原理框图。
具体实施方式
[0040]本专利技术公开了一种双边滤波器的硬件架构系统及其权重优化方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0042]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双边滤波器权重优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取双边滤波器的滤波掩模，并根据所述滤波掩模，得到空域核权重；其中，所述滤波掩模用于表征滤波器的权重；根据所述滤波掩模，得到值域核权重，并对所述值域核权重进行分段拟合运算，得到最优值域核拟合权重；根据所述空域核权重和所述最优值域核拟合权重，得到优化的双边滤波器权重。2.根据权利要求1所述的双边滤波器权重优化方法，其特征在于，所述根据所述滤波掩模，得到空域核权重包括：获取第一预设值；基于所述滤波掩模中的像素坐标值和所述第一预设值获取空域核权重。3.根据权利要求1所述的双边滤波器权重优化方法，其特征在于，所述根据所述滤波掩模，得到值域核权重包括：获取第二预设值；基于所述滤波掩模中的像素坐标值和所述第二预设值获取值域核权重。4.根据权利要求1所述的双边滤波器权重优化方法，其特征在于，所述对所述值域核权重进行分段拟合运算，得到最优值域核拟合权重包括：将所述值域核权重均分成若干分段；基于最小二乘法，对每一分段中的所述值域核权重进行拟合计算，得到最优值域核分段拟合权重；将若干所述最优值域核分段拟合权重组成最优值域核拟合权重。5.根据权利要求1所述的双边滤波器权重优化方法，其特征在于，所述根据所述空域核权重和所述最优值域核拟合权重，得到优化的双边滤波器权重包括：将所述空域核权重乘以所述最优值域核拟合权重，得到优化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安丰伟，姚若恒，陈蕾，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：