CN109829865A - 一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法，包括如下步骤：步一：随机取待处理图像中的一个像素点作为模板中心；步骤二：将步骤一中获取的模板中心邻域的像素点作为模板；步骤三：分别对模板每一列的像素值求和，数值存放于显卡全局内存中；步骤四：将步骤三中计算得到的求和结果进行相加，再除以模板中像素点的数量，得到模板中心新的像素值；步骤五：计算相邻像素点的值；步骤六：计算相邻模板中心的新像素值；步骤七：重复上述步骤五和步骤六，继续计算新的相邻像素点值；本发明能够有效减少求每个像素点的运算次数和计算时间，完成待处理图像的滤波操作所需的时间将远小于传统均值滤波算法，从而保证图像处理的实时性。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理或信号滤波领域，更具体的说，尤其涉及一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法。
背景技术
近年来随着图像处理技术的不断发展，图像处理技术被应用于各行各业。数字图像在传输过程中，不可避免地会因成像设备或外部环境噪声等因素的干扰而产生噪点，导致数字图像质量降低。这些图像称为含噪图像或者噪声图像。为了去除图像中的噪声，我们会对图像进行滤波处理。图像滤波是图像预处理中不可或缺的操作，能够在尽可能保留图像细节特征的情况下去除噪点，其中，均值滤波是比较常用的图像滤波方法。
传统的均值滤波采用邻域平均法作为主要方法，即用一块图像区域的每个像素的均值来替代原图像区域中的各个像素值。在均值滤波中求解每个像素值的加法计算，必然存在着很多重复的像素加法计算。然而对于在线视觉检测系统来说，检测速度越快越好，处理时间越少越好，当需要处理的图像像素点过多或处理器配置较低，对图像进行处理将变得费事，实时性受到限制。
发明内容
本发明的目的在于解决传统的均值滤波算法存在着很多重复的像素加法计算，对像素点较多的图像处理比较费时，不能保证图像处理的实时性的问题，提出了一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法，来减少像素加法计算的次数，从而实现加速图像处理过程的目的。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法，包括如下步骤：
步骤一：随机取待处理图像中的一个像素点作为模板中心；
步骤二：将以模板中心为中心点取N*N个像素点组成整个模板，其中N为大于2的奇数，确保存在中心点；
步骤三：分别对模板每一列的像素值求和，得到每一列的像素值的和的数值存放于显卡全局内存中；
步骤四：将步骤三中计算得到的每一列像素值的求和结果进行相加，再除以模板中像素点的数量，得到模板中心新的像素值；
步骤五：计算步骤一中像素点的相邻像素点的值时，将该相邻像素点作为新的模板中心，同样将以该模板中心为中心点取N*N个像素点组成整个模板，计算与上一个模板不重叠列的和，同样存放到显卡全局内存中；
步骤六：步骤二中的模板与步骤五中的模板N-1列像素点是重叠的，调取步骤三存入显卡全局内存中的两模板重叠部分的每列的和，与上一步计算得到的模板不重叠列的和相加，再除以步骤五模板中像素点的数量，得到步骤五模板中心的新像素值。
本发明的有益效果在于：本发明能够有效减少求每个像素点的运算次数和计算时间，完成待处理图像的滤波操作所需的时间将远小于传统均值滤波算法，从而保证图像处理的实时性。
附图说明
图1是本发明一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法，包括如下步骤：
取一张图像符合以下特点的图像进行处理：
1.图像的总像素点数量大于5*5.
2.图像具有用于滤波处理的噪声。
步骤一：随机取待处理图像中的一个像素点作为模板中心，如位于第2行，第2列的像素点。
步骤二：将以模板中心为中心点取3*3个像素点组成整个模板，则该模板正好位于待处理图像的左上角；
步骤三：对模板的三列像素点的每一列的像素值求和，得到模板三列像素点每一列的像素值的和的数值，记为d1、d2、d3，存放于显卡全局内存中；
步骤四：将步骤三中计算得到的每一列像素值的求和结果进行相加，再除以模板中像素点的数量，得到模板中心新的像素值，即新像素值为(d1+d2+d3)/3；
步骤五：计算步骤一中像素点的相邻像素点，即位于第2行，第3列的像素点的值时，将该相邻像素点作为新的模板中心，同样将以该模板中心为中心点取3*3个像素点组成整个模板，计算与上一个模板不重叠列，即第4列的和，记为d4，同样存放到显卡全局内存中；
步骤六：步骤二中的模板与步骤五中的模板第2列和第3列像素点是重叠的，调取步骤三存入显卡全局内存中的两模板重叠部分的每列的和即d2和d3，与上一步计算得到的模板不重叠列的和即d4相加，再除以步骤五模板中像素点的数量，得到步骤五模板中心的新像素值。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (1)
1.一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：随机取待处理图像中的一个像素点作为模板中心；
步骤二：将以模板中心为中心点取N*N个像素点组成整个模板，其中N为大于2的奇数，确保存在中心点；
步骤三：分别对模板每一列的像素值求和，得到每一列的像素值的和的数值存放于显卡全局内存中；
步骤四：将步骤三中计算得到的每一列像素值的求和结果进行相加，再除以模板中像素点的数量，得到模板中心新的像素值；
步骤五：计算步骤一中像素点的相邻像素点的值时，将该相邻像素点作为新的模板中心，同样将以该模板中心为中心点取N*N个像素点组成整个模板，计算与上一个模板不重叠列的和，同样存放到显卡全局内存中；
步骤六：步骤二中的模板与步骤五中的模板N-1列像素点是重叠的，调取步骤三存入显卡全局内存中的两模板重叠部分的每列的和，与上一步计算得到的模板不重叠列的和相加，再除以步骤五模板中像素点的数量，得到步骤五模板中心的新像素值。
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| CN201910099962.XA CN109829865A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法 |
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| CN201910099962.XA CN109829865A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法 |
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| CN201910099962.XA Pending CN109829865A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种通过减少重复计算进行的加速滤波方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0283765A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-23 | Hitachi Ltd | データ処理装置 |
| CN102592151A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-18 | 中山大学 | 一种数字图像中值滤波的盲检测方法 |
| CN105931207A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-07 | 西安电子科技大学 | 基于gpu加速的非局部平均滤波实时处理方法 |
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2019
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Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王科俊 等: "高效均值滤波算法", 《计算机应用研究》 * |
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