[发明专利]二维对角方向滤波器的设计方法

权利要求书

1.一种二维对角方向滤波器的设计方法，包括：

(1)产生带宽为ω、长度为N的有限长单位冲激FIR一维低通滤波器p；

(2)根据一维低通滤波器p产生竖直方向滤波器f：

(2a)将一维低通滤波器p与自身进行行卷积与列卷积，产生初始的二维滤波器q1，该二维滤波器的带宽亦为ω；

(2b)对初始的二维滤波器q1的频谱进行45^°旋转，并进行归一化，得到带宽为ω_c的二维滤波器q2；

(2c)对带宽为ω_c的二维滤波器q2通过下采样进行频谱扩张，并进行归一化，得到第一个钻石型滤波器d1；

(2d)对第一个钻石型滤波器d1进行频谱移π操作，得到沙漏型滤波器h1；

(2e)对沙漏型滤波器h1进行上采样，并进行归一化，使其频谱宽度变窄、夹角变小，得到频谱变窄的沙漏型波器h2；

(2f)重复步骤(1)及步骤(2a)到(2c)，得到第二个钻石型滤波器d2；

(2g)将频谱变窄的沙漏型波器h2与第二个钻石型滤波器d2级联，得到竖直方向滤波器f；

(3)根据竖直方向滤波器f产生对角方向滤波器g：

对级联所得的竖直方向滤波器f进行频谱45^°旋转，并进行归一化，得到对角方向滤波器g。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(1)中用一维滤波器设计方法产生带宽为ω、长度为N的有限长单位冲激FIR一维低通滤波器p，采用切比雪夫逼近法或窗函数法。

3.根据权利要求2所述的方法，其中采用切比雪夫逼近法产生有限长单位冲激FIR一维低通滤波器p，按如下步骤进行：

首先，设定滤波器长度N、通带截止频率ω_p、阻带起始频率ω_s和带宽ω，

然后，调用商用软件matlab中的firpm函数，产生有限长单位冲激FIR一维低通滤波器p。

4.采用根据权利要求2所述的方法，其中采用窗函数法产生有限长单位冲激FIR一维低通滤波器p，是先设定滤波器长度N和带宽ω；再调用商用软件matlab中的fir1函数，产生有限长单位冲激FIR一维低通滤波器p。

5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2b)中对初始的二维滤波器q1的频谱进行45^°旋转并进行归一化，按如下步骤进行：

(2b1)设置第一quincunx采样矩阵或

(2b2)调用商用matlab软件中的sampling函数，设定下采样模式’1’，按第一quincunx采样矩阵Q的方式对初始的二维滤波器q1进行采样，实现对初始的二维滤波器q1的频谱45^°旋转，得到旋转后的二维滤波器q2'；

(2b3)对旋转后的二维滤波器q2'进行归一化，即将旋转后的二维滤波器q2'乘以第一quincunx采样矩阵Q的行列式值det(Q)，得到带宽为ω_c的二维滤波器q2，其中ω_c＝2ω。

6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2c)中对带宽为ω_c的二维滤波器q2进行频谱扩张并进行归一化，按如下步骤进行：

(2c1)设置第一采样矩阵其中K＝π/ω_c；

(2c2)调用商用matlab软件中的sampling函数，设定下采样模式’1’，按第一采样矩阵M_d的方式对带宽为ω_c的二维滤波器q2进行采样，实现对该带宽为ω_c的二维滤波器q2的频谱扩张，得到频谱扩张后的二维滤波器d1'；

(2c3)对频谱扩张后的二维滤波器d1'进行归一化，即将频谱扩张后的二维滤波器d1'乘以第一采样矩阵M_d的行列式值det(M_d)，得到第一个钻石型滤波器d1。

7.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(2d)中对第一个钻石型滤波器d1进行频谱移π操作，是将钻石型滤波器d1的频谱作为输入，调用商用matlab软件中的fftshift函数实现的，然后得到沙漏型滤波器h1。