[发明专利]中值滤波器电路结构及中值获取方法

说明书

本发明提供了一种中值滤波器电路结构及中值获取方法，该结构包括：用于存寄存上一周期按大小顺序排列的N‑1个数据的数据寄存器；用于接收第N个数据并将其位宽增加的位宽增加电路；用于对位宽增加电路输出的增加位宽后的第N个数据与数据寄存器中的N‑1个按大小顺序排列的数据进行比较并生成新的顺序的比较及排序电路；以及用于完成数据的衰减和终结并将其余数据存入数据寄存器中的生命周期衰减及终结电路。本发明的中值滤波器电路结构在减小寄存器资源消耗的基础上，减小逻辑电路的复杂度，使得其能够适应更高的时钟速度。

技术领域

本发明涉及数字集成电路技术领域，具体涉及一种中值滤波器电路结构以及获取中值的方法。

背景技术

中值滤波是在数字图像处理和信号处理中常用的非线性滤波技术。在数字图像处理中，与常用的均值滤波，高斯滤波和维纳滤波等一起构成了常见的图像优化和预处理方法。中值滤波主要用于对椒盐噪声进行处理。在CIS图像处理电路中的出现的坏点，因其输出特性与椒盐噪声相似，所以常用中值滤波器进行预处理。中值滤波算法，现已得到极大优化，其中基于均值加速的快速中值滤波和自适应的中值滤波技术已取得较好的效果。但对于数字电路，常用的中值滤波结构依旧为两类：

第一类，存在对深度为N的数据进行寄存的缓冲区，并添加深度为N的大小数据寄存器，用于存储N个数据的大小顺序。通过排序确认顺序，并最终确认中值即为大小数据寄存器中(N+1)/2对应的那个数据。

第二类，存在对深度为N的数据进行寄存的缓冲区，并添加深度为N的进出顺序寄存器。N个数据按顺序进行排列，当新数据进入时，最新的，最新的N个数据按大小重新排序，更新当前N个数据的先后顺序。

现有的方法中，对第一类中值滤波结构进行优化，将数据存储设备的深度从N个减少为N-1个，从而实现更小的电路面积。但是这引入了不必要的数据重排电路，电路结构依旧存在优化空间。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种中值滤波器电路结构，从而减小逻辑电路的复杂度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种中值滤波器电路结构，其特征在于，包括：数据寄存器、比较及排序电路、位宽增加电路和生命周期衰减及终结电路；所述中值滤波器电路结构用于对N个m bit位数据进行中值滤波，N为大于等于2的整数；m为大于等于1的整数；其中，

数据寄存器，用于存寄存上一周期按大小顺序排列的N-1个数据；

位宽增加电路，接收第N个数据，将第N个数据的m bit位的位宽增加n bit数据位，得到增加后的n+m bit位，并将高n bit位设置初始值N，低m bit位保持不变，并将增加位宽后的第N个数据发送给比较及排序电路；

比较及排序电路，用于对位宽增加电路输出的增加位宽后的第N个数据与数据寄存器中的N-1个按大小顺序排列的数据进行比较，确定增加位宽后的第N个数据的位置，从而生成新的顺序，并输出到生命周期衰减及终结电路中；

生命周期衰减及终结电路，用于对接收到的所有数据高n bit位减去2^m，以完成高n bit位的衰减，并删除其中高n bit位为0的那组数据，完成数据的衰减和终结，将其余数据存入数据寄存器中，以为下一周期备用。

优选地，增加的n bit数据位为生命周期bit位，用于表征数据在整个中值滤波器中的存在时间；生命周期bit位预置值为N，每进行一次大小顺序比较和排序，生命周期bit位减1，当其值变为0时，该数据的生命终结，清除出整个中值滤波器，以此保证上一周期寄存的数据量一直为N-1；各数据的生命周期bit位大小为1～N-1。

优选地，生命周期衰减及终结电路中的数据的位宽为n，并且，N与n的关系为2^(n-1)≤N≤2ⁿ，n为大于等于1的整数。