JPH1145171A - メディアンフィルタ - Google Patents
メディアンフィルタInfo
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- JPH1145171A JPH1145171A JP9182870A JP18287097A JPH1145171A JP H1145171 A JPH1145171 A JP H1145171A JP 9182870 A JP9182870 A JP 9182870A JP 18287097 A JP18287097 A JP 18287097A JP H1145171 A JPH1145171 A JP H1145171A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0248—Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
- H03H17/0261—Non linear filters
- H03H17/0263—Rank order filters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 具現し易く次数を簡単に変更させ得るメディ
アンフィルタを提供する。 【解決手段】 各メディアンセル３１〜３５が上流のメ
ディアンセルからデータが印加されない場合、自ら格納
しているデータと入力手段を通して受信されるデータと
を比較して一つを選択し、選択されたデータが入力手段
を通して受信されたデータなら格納していたデータを下
流のメディアンセルに出力するとともに入力手段を通し
て受信されたデータを格納し、上流のメディアンセルか
らデータが印加された場合、格納していたデータを下流
のメディアンセルに出力し、上流のメディアンセルから
印加されたデータを格納して、データを再整列させる。
アンフィルタを提供する。 【解決手段】 各メディアンセル３１〜３５が上流のメ
ディアンセルからデータが印加されない場合、自ら格納
しているデータと入力手段を通して受信されるデータと
を比較して一つを選択し、選択されたデータが入力手段
を通して受信されたデータなら格納していたデータを下
流のメディアンセルに出力するとともに入力手段を通し
て受信されたデータを格納し、上流のメディアンセルか
らデータが印加された場合、格納していたデータを下流
のメディアンセルに出力し、上流のメディアンセルから
印加されたデータを格納して、データを再整列させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメディアンフィルタ
(median filter) に係り、さらに詳しくは具現し易く次
数変更も簡単なメディアンフィルタに関する。
(median filter) に係り、さらに詳しくは具現し易く次
数変更も簡単なメディアンフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】メディアンフィルタは、所定のデータ列
の中から中央値、中間の大きさの値を出力する非線形フ
ィルタである。メディアンフィルタに入力されるＮ＋１
個のデータのうち中央値はＮ／２個のデータより大きい
か等しく、Ｎ／２個のデータより小さいか等しい。ここ
で、Ｎは偶数であり、フィルタの次数を示す。
の中から中央値、中間の大きさの値を出力する非線形フ
ィルタである。メディアンフィルタに入力されるＮ＋１
個のデータのうち中央値はＮ／２個のデータより大きい
か等しく、Ｎ／２個のデータより小さいか等しい。ここ
で、Ｎは偶数であり、フィルタの次数を示す。
【０００３】図１の（Ａ）及び（Ｂ）はメディアンフィ
ルタの特性を説明するための図である。図１は３×３メ
ディアンフィルタを用いて二次元映像をフィルタリング
する例を示す。図１の（Ａ）において、二進値“１０
０”は隣値（“１”）に対するインパルスノイズであ
る。インパルスノイズが発生した画素の値はメディアン
フィルタにより隣値との中間値に代替される。メディア
ンフィルタはこのようにインパルスノイズを効率よく取
り除く。フィルタの入力値を平均する線形フィルタは映
像の境界部分を劣化させうる。しかし、メディアンフィ
ルタを使用すれば、図１の（Ｂ）に示したように、映像
の境界特性が保たれる。かかる特性を有するメディアン
フィルタはＴＶや医療機器などのための映像信号処理に
幅広く用いられている。
ルタの特性を説明するための図である。図１は３×３メ
ディアンフィルタを用いて二次元映像をフィルタリング
する例を示す。図１の（Ａ）において、二進値“１０
０”は隣値（“１”）に対するインパルスノイズであ
る。インパルスノイズが発生した画素の値はメディアン
フィルタにより隣値との中間値に代替される。メディア
ンフィルタはこのようにインパルスノイズを効率よく取
り除く。フィルタの入力値を平均する線形フィルタは映
像の境界部分を劣化させうる。しかし、メディアンフィ
ルタを使用すれば、図１の（Ｂ）に示したように、映像
の境界特性が保たれる。かかる特性を有するメディアン
フィルタはＴＶや医療機器などのための映像信号処理に
幅広く用いられている。
【０００４】メディアンフィルタは、ソフトウェアを用
いる方法とハードウェアを用いる方法を通して具現され
る。ソフトウェアを用いる方法は汎用のマイクロプロセ
ッサやＤＳＰを用いてデータストリームを所定の整列ア
ルゴリズムを用いて整列させてからその中央値を得る。
しかし、この方法は処理速度が遅いので実時間にデータ
を処理できない問題点がある。処理速度を上げるため
に、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのようにハードウェアでメ
ディアンフィルタを具現する方法が研究されている。メ
ディアンフィルタをハードウェアで具現した先行技術が
アメリカ特許5,138,567 号に開示されている。
いる方法とハードウェアを用いる方法を通して具現され
る。ソフトウェアを用いる方法は汎用のマイクロプロセ
ッサやＤＳＰを用いてデータストリームを所定の整列ア
ルゴリズムを用いて整列させてからその中央値を得る。
しかし、この方法は処理速度が遅いので実時間にデータ
を処理できない問題点がある。処理速度を上げるため
に、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのようにハードウェアでメ
ディアンフィルタを具現する方法が研究されている。メ
ディアンフィルタをハードウェアで具現した先行技術が
アメリカ特許5,138,567 号に開示されている。
【０００５】図２は先行技術で提示したメディアンフィ
ルタを示した図であって、特に４次メディアンフィルタ
の例を示す。図２において、順次に入力された四つの値
Ｉ１〜Ｉ４は遅延器２２１〜２２４を通して所定時間ほ
どずつ遅延される。次に入力する値Ｉ５は第１遅延器２
２１と加算器２１１〜２１４に入力される。加算器２１
１〜２１４は入力値Ｉ５と遅延器２２１〜２２４の出力
値との差値を個別的に計算し、計算された値はシフトレ
ジスタ２３１〜２３３にそれぞれ格納される。シフトレ
ジスタ２３１〜２３３に格納された値は選択素子２４に
出力する。選択素子２４はシフトレジスタ２３１〜２３
３の出力値の大きさを判断して、判断結果をマルチプレ
クサ２５に選択制御信号として供給する。マルチプレク
サ２５は、選択素子２４から受信された選択制御信号に
応じて遅延器２２１〜２２４の出力値のうち中央値を出
力する。
ルタを示した図であって、特に４次メディアンフィルタ
の例を示す。図２において、順次に入力された四つの値
Ｉ１〜Ｉ４は遅延器２２１〜２２４を通して所定時間ほ
どずつ遅延される。次に入力する値Ｉ５は第１遅延器２
２１と加算器２１１〜２１４に入力される。加算器２１
１〜２１４は入力値Ｉ５と遅延器２２１〜２２４の出力
値との差値を個別的に計算し、計算された値はシフトレ
ジスタ２３１〜２３３にそれぞれ格納される。シフトレ
ジスタ２３１〜２３３に格納された値は選択素子２４に
出力する。選択素子２４はシフトレジスタ２３１〜２３
３の出力値の大きさを判断して、判断結果をマルチプレ
クサ２５に選択制御信号として供給する。マルチプレク
サ２５は、選択素子２４から受信された選択制御信号に
応じて遅延器２２１〜２２４の出力値のうち中央値を出
力する。
【０００６】メディアンフィルタをハードウェアで具現
する場合、できるだけ少数のゲートを用いて具現するの
が値段と集積度の面において有利である。しかし、図２
の選択素子はシフトレジスタの出力値の大きさを比較す
る比較ロジックで具現する。この比較ロジックはフィル
タの次数を変更しようとする場合再設計しなければなら
ず、特に次数が高くなるほどロジックも複雑になって設
計し難い問題点があった。
する場合、できるだけ少数のゲートを用いて具現するの
が値段と集積度の面において有利である。しかし、図２
の選択素子はシフトレジスタの出力値の大きさを比較す
る比較ロジックで具現する。この比較ロジックはフィル
タの次数を変更しようとする場合再設計しなければなら
ず、特に次数が高くなるほどロジックも複雑になって設
計し難い問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的は具現
し易く次数変更も簡単なメディアンフィルタを提供する
ことである。
点を解決するために案出されたもので、その目的は具現
し易く次数変更も簡単なメディアンフィルタを提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明によるメディアンフィルタは、入力部と、
各メディアンセルが前記入力部、上流のメディアンセル
及び下流のメディアンセルに連結され一つのデータを格
納する複数のメディアンセルと、前記複数のメディアン
セルのうち中央に位置したメディアンセルの出力を前記
複数のメディアンセルに格納されたデータのうち中央値
として出力するための出力手段を含み、前記複数のメデ
ィアンセルは、整列され格納されたデータのうち前記入
力部を通して最先に入力されたデータを削除し、データ
が削除されたメディアンセルにその下流のメディアンセ
ルに格納されたデータを格納する動作を最下流のメディ
アンセルまで繰り返し、各メディアンセルが上流のメデ
ィアンセルからデータが印加されない場合、自ら格納し
ているデータと前記入力部を介して入力されたデータと
を比較し、比較結果により二つのデータのうち一つを選
択し、選択したデータが前記入力部を介して入力された
データなら格納していたデータを下流のメディアンセル
に出力し、前記入力部を介して入力されたデータを格納
し、上流のメディアンセルからデータが印加される場
合、格納していたデータを下流のメディアンセルに出力
し、上流のメディアンセルから印加されるデータを格納
する方式で、前記入力部を介して入力されるデータと格
納している複数のデータを再整列させること、を特徴と
する。
ために本発明によるメディアンフィルタは、入力部と、
各メディアンセルが前記入力部、上流のメディアンセル
及び下流のメディアンセルに連結され一つのデータを格
納する複数のメディアンセルと、前記複数のメディアン
セルのうち中央に位置したメディアンセルの出力を前記
複数のメディアンセルに格納されたデータのうち中央値
として出力するための出力手段を含み、前記複数のメデ
ィアンセルは、整列され格納されたデータのうち前記入
力部を通して最先に入力されたデータを削除し、データ
が削除されたメディアンセルにその下流のメディアンセ
ルに格納されたデータを格納する動作を最下流のメディ
アンセルまで繰り返し、各メディアンセルが上流のメデ
ィアンセルからデータが印加されない場合、自ら格納し
ているデータと前記入力部を介して入力されたデータと
を比較し、比較結果により二つのデータのうち一つを選
択し、選択したデータが前記入力部を介して入力された
データなら格納していたデータを下流のメディアンセル
に出力し、前記入力部を介して入力されたデータを格納
し、上流のメディアンセルからデータが印加される場
合、格納していたデータを下流のメディアンセルに出力
し、上流のメディアンセルから印加されるデータを格納
する方式で、前記入力部を介して入力されるデータと格
納している複数のデータを再整列させること、を特徴と
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施例を詳述する。本発明はＮ次数のメ
ディアンフィルタを具現するためにＮ＋１個のメディア
ンセルを用いる。
明の望ましい一実施例を詳述する。本発明はＮ次数のメ
ディアンフィルタを具現するためにＮ＋１個のメディア
ンセルを用いる。
【００１０】図３を参照すれば、本発明の一実施例によ
るメディアンセルは４次メディアンフィルタであって、
直列に配置された５個のメディアンセル３１ないし３５
を含む。第１〜第５メディアンセル３１〜３５は入力部
３６に個別的に連結され、同一な構成を有する。各メデ
ィアンセル３１〜３５はそれぞれ、自分の直前に連結さ
れたメディアンセル及び直後に連結されたメディアンセ
ルから出力されるデータを受信する。メディアンセル３
１〜３５は入力部３６を通して連続的に入力されるデー
タのうち最近に入力された５個のデータを大きさ順に整
列させて格納（記憶）する。次のデータが入力部３６を
通して図３のメディアンフィルタに入力されれば、メデ
ィアンセル３１〜３５には、受信されたデータを含む最
近に入力された５個のデータが大きさ順に再整列され
る。再整列は一番目メディアンセル３１から後端に順次
に連結されたメディアンセル３２〜３５に降順にデータ
を一つずつ格納する方式でなされる。その結果、メディ
アンセル３１〜３５のうち中央に位置したメディアンセ
ル３３から中央値が出力部３７を通して外部に出力され
る。
るメディアンセルは４次メディアンフィルタであって、
直列に配置された５個のメディアンセル３１ないし３５
を含む。第１〜第５メディアンセル３１〜３５は入力部
３６に個別的に連結され、同一な構成を有する。各メデ
ィアンセル３１〜３５はそれぞれ、自分の直前に連結さ
れたメディアンセル及び直後に連結されたメディアンセ
ルから出力されるデータを受信する。メディアンセル３
１〜３５は入力部３６を通して連続的に入力されるデー
タのうち最近に入力された５個のデータを大きさ順に整
列させて格納（記憶）する。次のデータが入力部３６を
通して図３のメディアンフィルタに入力されれば、メデ
ィアンセル３１〜３５には、受信されたデータを含む最
近に入力された５個のデータが大きさ順に再整列され
る。再整列は一番目メディアンセル３１から後端に順次
に連結されたメディアンセル３２〜３５に降順にデータ
を一つずつ格納する方式でなされる。その結果、メディ
アンセル３１〜３５のうち中央に位置したメディアンセ
ル３３から中央値が出力部３７を通して外部に出力され
る。
【００１１】メディアンセル３１〜３５により最近に入
力された５個のデータが大きさ順に再整列されてから、
入力部３６を通して新たに入力されるデータに対する再
整列をメディアンセル３３の詳細な構成を示す図４に基
づき説明する。
力された５個のデータが大きさ順に再整列されてから、
入力部３６を通して新たに入力されるデータに対する再
整列をメディアンセル３３の詳細な構成を示す図４に基
づき説明する。
【００１２】入力部３６を通して受信するデータを再整
列に用いるためには、メディアンセル３１〜３５により
以前に再整列されたデータのうち最初に入力されたデー
タが、入力部３６を通して新たなデータが入力される前
に除かれるべきである。入力部３６を通した新たなデー
タの入力前にメディアンセル３１〜３５に格納されたデ
ータのうち最先に入力されたデータの除去を説明すれば
次の通りである。
列に用いるためには、メディアンセル３１〜３５により
以前に再整列されたデータのうち最初に入力されたデー
タが、入力部３６を通して新たなデータが入力される前
に除かれるべきである。入力部３６を通した新たなデー
タの入力前にメディアンセル３１〜３５に格納されたデ
ータのうち最先に入力されたデータの除去を説明すれば
次の通りである。
【００１３】カウンター４５はレジスタ４２に格納され
たデータが５個のデータのうち何番目に入力されたデー
タであるかを示すカウント値を発生する。第２比較器
（第２コンパレータ）４６はカウンター４５から出力さ
れるカウント値が既設定値“Ｎ＋１”と等しいかを比較
し、比較結果信号を制御部（コントローラ）４７に供給
する。ここで、既設定値“Ｎ＋１”は各メディアンセル
３１〜３５が出力するデータのうち最先に入力されたデ
ータを判断するためのものである。従って、既設定値は
メディアンセル３１〜３５の個数と同一の“５”であ
り、メディアンフィルタの次数を変更させる度に変更さ
れた次数に適宜にフィルタ設計者により再設定される。
たデータが５個のデータのうち何番目に入力されたデー
タであるかを示すカウント値を発生する。第２比較器
（第２コンパレータ）４６はカウンター４５から出力さ
れるカウント値が既設定値“Ｎ＋１”と等しいかを比較
し、比較結果信号を制御部（コントローラ）４７に供給
する。ここで、既設定値“Ｎ＋１”は各メディアンセル
３１〜３５が出力するデータのうち最先に入力されたデ
ータを判断するためのものである。従って、既設定値は
メディアンセル３１〜３５の個数と同一の“５”であ
り、メディアンフィルタの次数を変更させる度に変更さ
れた次数に適宜にフィルタ設計者により再設定される。
【００１４】制御部４７は第２比較器４６からの比較結
果信号に基づき第１制御信号ＣＴＬ１を発生する。第１
マルチプレクサ４１は、メディアンセル３２、３４のレ
ジスタ（図示せず）から出力されるデータ及び入力部３
６を通してデータを受信するもので、第１制御信号ＣＴ
Ｌ１に応じて入力データのうち一つを選択してレジスタ
４２に供給する。第２比較器４６からの比較結果信号が
既に設定された値“Ｎ＋１”とカウンター４５の出力が
同一であることを示せば、制御部４７は、メディアンセ
ル３４から受信するデータを選択するための第１制御信
号ＣＴＬ１及びメディアンセル３４から受信するデータ
がレジスタ４２に格納されることを示すための第１状態
信号Ｓ１を発生する。第１マルチプレクサ４１は、制御
部４７の第１制御信号ＣＴＬ１に応じてメディアンセル
３４から受信するデータを選択してレジスタ４２に出力
する。また、制御部４７はレジスタ４２に格納されるデ
ータに応ずるカウント値、すなわちメディアンセル３４
から受信するデータに応ずるカウント値をカウンター４
５に入力させるための第２及び第３制御信号ＣＴＬ２及
びＣＴＬ３を発生する。この際、メディアンセル３４は
内部のレジスタに格納されたデータを保ち続ける。従っ
て、メディアンセル３４に格納されたデータは、メディ
アンセル３３の第１マルチプレクサ４１に印加される。
果信号に基づき第１制御信号ＣＴＬ１を発生する。第１
マルチプレクサ４１は、メディアンセル３２、３４のレ
ジスタ（図示せず）から出力されるデータ及び入力部３
６を通してデータを受信するもので、第１制御信号ＣＴ
Ｌ１に応じて入力データのうち一つを選択してレジスタ
４２に供給する。第２比較器４６からの比較結果信号が
既に設定された値“Ｎ＋１”とカウンター４５の出力が
同一であることを示せば、制御部４７は、メディアンセ
ル３４から受信するデータを選択するための第１制御信
号ＣＴＬ１及びメディアンセル３４から受信するデータ
がレジスタ４２に格納されることを示すための第１状態
信号Ｓ１を発生する。第１マルチプレクサ４１は、制御
部４７の第１制御信号ＣＴＬ１に応じてメディアンセル
３４から受信するデータを選択してレジスタ４２に出力
する。また、制御部４７はレジスタ４２に格納されるデ
ータに応ずるカウント値、すなわちメディアンセル３４
から受信するデータに応ずるカウント値をカウンター４
５に入力させるための第２及び第３制御信号ＣＴＬ２及
びＣＴＬ３を発生する。この際、メディアンセル３４は
内部のレジスタに格納されたデータを保ち続ける。従っ
て、メディアンセル３４に格納されたデータは、メディ
アンセル３３の第１マルチプレクサ４１に印加される。
【００１５】一方、第２比較器４６からの比較結果信号
が、カウンター４５の出力が既設定された値“Ｎ＋１”
より小さいことを示す場合、制御部４７はメディアンセ
ル３２から第２状態信号Ｓ２が入力されるまで待機す
る。メディアンセル３３から出力されるデータがメディ
アンセル３２内部のレジスタに格納されることを示すた
めの第２状態信号Ｓ２がメディアンセル３２から印加さ
れる場合、メディアンセル３３の制御部４７は、メディ
アンセル３４から供給されるデータを格納するための第
１制御信号ＣＴＬ１を発生し、メディアンセル３４から
出力されるデータがレジスタ４２に格納されることを示
すための第１状態信号Ｓ１を発生する。また、制御部４
７はメディアンセル３４から供給されるデータに応ずる
カウント値、すなわちメディアンセル３４から受信され
るデータに応ずるカウント値をカウンター４５に入力さ
せるための第２及び第３制御信号ＣＴＬ２及びＣＴＬ３
を発生する。
が、カウンター４５の出力が既設定された値“Ｎ＋１”
より小さいことを示す場合、制御部４７はメディアンセ
ル３２から第２状態信号Ｓ２が入力されるまで待機す
る。メディアンセル３３から出力されるデータがメディ
アンセル３２内部のレジスタに格納されることを示すた
めの第２状態信号Ｓ２がメディアンセル３２から印加さ
れる場合、メディアンセル３３の制御部４７は、メディ
アンセル３４から供給されるデータを格納するための第
１制御信号ＣＴＬ１を発生し、メディアンセル３４から
出力されるデータがレジスタ４２に格納されることを示
すための第１状態信号Ｓ１を発生する。また、制御部４
７はメディアンセル３４から供給されるデータに応ずる
カウント値、すなわちメディアンセル３４から受信され
るデータに応ずるカウント値をカウンター４５に入力さ
せるための第２及び第３制御信号ＣＴＬ２及びＣＴＬ３
を発生する。
【００１６】かかる方式で最先のデータがメディアンセ
ル３１〜３５から削除された後、メディアンセル３１〜
３５に残された四つのデータ及び入力部３６を通して新
たに入力されるデータに対する整列動作を説明すれば次
の通りである。入力部３６を通して図３の装置に新たに
入力されるデータはメディアンセル３１〜３５のそれぞ
れに印加される。メディアンセル３３の第１比較器（第
１コンパレータ）４３は新たに入力されるデータとレジ
スタ４２に格納されたデータとを比較し、その比較結果
信号は制御部４７に入力される。制御部４７は第１比較
器４３から入力される比較結果信号に基づき第１状態信
号Ｓ１を発生する。入力される比較結果信号が、新たな
入力データがレジスタ４２に格納されたデータより小さ
いことを示す場合、制御部４７はレジスタ４２に格納さ
れたデータをそのまま保持させる第１制御信号ＣＴＬ１
を生成し、またカウンター４５が格納していたカウント
値を“１”ほど増加させる第３制御信号ＣＬＴ３を発生
する。第１マルチプレクサ４１は第１制御信号ＣＴＬ１
に応じてレジスタ４２からのデータを選択する。カウン
ター４５は第３制御信号ＣＴＬ３に応じて格納していた
カウント値を“１”ほど増やし、増えたカウント値は第
２比較器４６に入力される。
ル３１〜３５から削除された後、メディアンセル３１〜
３５に残された四つのデータ及び入力部３６を通して新
たに入力されるデータに対する整列動作を説明すれば次
の通りである。入力部３６を通して図３の装置に新たに
入力されるデータはメディアンセル３１〜３５のそれぞ
れに印加される。メディアンセル３３の第１比較器（第
１コンパレータ）４３は新たに入力されるデータとレジ
スタ４２に格納されたデータとを比較し、その比較結果
信号は制御部４７に入力される。制御部４７は第１比較
器４３から入力される比較結果信号に基づき第１状態信
号Ｓ１を発生する。入力される比較結果信号が、新たな
入力データがレジスタ４２に格納されたデータより小さ
いことを示す場合、制御部４７はレジスタ４２に格納さ
れたデータをそのまま保持させる第１制御信号ＣＴＬ１
を生成し、またカウンター４５が格納していたカウント
値を“１”ほど増加させる第３制御信号ＣＬＴ３を発生
する。第１マルチプレクサ４１は第１制御信号ＣＴＬ１
に応じてレジスタ４２からのデータを選択する。カウン
ター４５は第３制御信号ＣＴＬ３に応じて格納していた
カウント値を“１”ほど増やし、増えたカウント値は第
２比較器４６に入力される。
【００１７】一方、入力される比較結果信号が、新たな
入力データがレジスタ４２に格納されたデータより大き
いか等しいことを示す場合、制御部４７はこれを示すた
めの第１状態信号Ｓ１をメディアンセル３４に出力した
後、メディアンセル３２から受信した第２状態信号Ｓ２
が、新たな入力データが格納されたデータより大きいか
等しいことを示すかを判断する。第２状態信号Ｓ２が、
新たな入力データが格納されたデータより小さいことを
示す場合、制御部４７は入力部３６を介して入力される
データをレジスタ４２に格納するための第１制御信号Ｃ
ＴＬ１を発生する。制御部４７もカウンター４５を初期
値“１”にリセットさせる第３制御信号ＣＴＬ３を発生
する。
入力データがレジスタ４２に格納されたデータより大き
いか等しいことを示す場合、制御部４７はこれを示すた
めの第１状態信号Ｓ１をメディアンセル３４に出力した
後、メディアンセル３２から受信した第２状態信号Ｓ２
が、新たな入力データが格納されたデータより大きいか
等しいことを示すかを判断する。第２状態信号Ｓ２が、
新たな入力データが格納されたデータより小さいことを
示す場合、制御部４７は入力部３６を介して入力される
データをレジスタ４２に格納するための第１制御信号Ｃ
ＴＬ１を発生する。制御部４７もカウンター４５を初期
値“１”にリセットさせる第３制御信号ＣＴＬ３を発生
する。
【００１８】一方、第１比較器４３の比較結果信号が、
新たな入力データがレジスタ４２に格納されたデータよ
り大きいか等しいことを示す場合、メディアンセル３２
から受信される第２状態信号Ｓ２が、新たな入力データ
が格納されたデータより大きいか等しいことを示せば、
制御部４７はメディアンセル３２から受信されるデータ
をレジスタ４２に格納するための第１制御信号ＣＴＬ１
を発生する。また、制御部４７はメディアンセル３２か
ら受信されるカウント値、すなわちメディアンセル３２
から受信されるデータに応ずるカウント値をカウンター
４５に供給するための第２制御信号ＣＴＬ２と、カウン
ター４５が第２マルチプレクサ４４から受信されるカウ
ント値を“１”ほど増やす第３制御信号ＣＴＬ３を発生
する。これにより、第２マルチプレクサ４４はメディア
ンセル３２から受信されるカウント値を選択し、カウン
ター４５が第２マルチプレクサ４４により選択されたカ
ウント値を“１”ほど増やす。
新たな入力データがレジスタ４２に格納されたデータよ
り大きいか等しいことを示す場合、メディアンセル３２
から受信される第２状態信号Ｓ２が、新たな入力データ
が格納されたデータより大きいか等しいことを示せば、
制御部４７はメディアンセル３２から受信されるデータ
をレジスタ４２に格納するための第１制御信号ＣＴＬ１
を発生する。また、制御部４７はメディアンセル３２か
ら受信されるカウント値、すなわちメディアンセル３２
から受信されるデータに応ずるカウント値をカウンター
４５に供給するための第２制御信号ＣＴＬ２と、カウン
ター４５が第２マルチプレクサ４４から受信されるカウ
ント値を“１”ほど増やす第３制御信号ＣＴＬ３を発生
する。これにより、第２マルチプレクサ４４はメディア
ンセル３２から受信されるカウント値を選択し、カウン
ター４５が第２マルチプレクサ４４により選択されたカ
ウント値を“１”ほど増やす。
【００１９】このように入力部３６を通して入力するデ
ータを格納するメディアンセルからその後端に順次に連
結されたメディアンセルに格納されていたデータは後端
のメディアンセルにそれぞれ移動される。その結果、５
個のデータが降順に再整列され、かつメディアンセル３
３からのデータが再整列されたデータの中間値として出
力部を通して外部に出力される。
ータを格納するメディアンセルからその後端に順次に連
結されたメディアンセルに格納されていたデータは後端
のメディアンセルにそれぞれ移動される。その結果、５
個のデータが降順に再整列され、かつメディアンセル３
３からのデータが再整列されたデータの中間値として出
力部を通して外部に出力される。
【００２０】再整列されたデータのうち対応するカウン
ト値が“５”となるデータは入入力部３６を通して次の
データが入力される前に前述したように除去され、入力
部３６を通して入力するデータは降順を保たせる位置に
挿入される動作を前述した通りに繰り返す。前述した本
発明ではデータを降順に整列する例を説明したが、昇順
に整列して中間値を求めるよう構成できることは当業者
にとって自明である。
ト値が“５”となるデータは入入力部３６を通して次の
データが入力される前に前述したように除去され、入力
部３６を通して入力するデータは降順を保たせる位置に
挿入される動作を前述した通りに繰り返す。前述した本
発明ではデータを降順に整列する例を説明したが、昇順
に整列して中間値を求めるよう構成できることは当業者
にとって自明である。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるメディ
アン次数を変更させる場合は“次数＋１”個のメディア
ンセルを備えて一列に連結してから中央に位置したメデ
ィアンセルの出力手段をフィルタの出力手段に連結させ
れば済む。従って、本発明はメディアンフィルタの次数
を変更する際ロジックを再設計しなくてもよい利点があ
る。かかる本発明は高い次数のメディアンフィルタを具
現するほどさらに効率的である。
アン次数を変更させる場合は“次数＋１”個のメディア
ンセルを備えて一列に連結してから中央に位置したメデ
ィアンセルの出力手段をフィルタの出力手段に連結させ
れば済む。従って、本発明はメディアンフィルタの次数
を変更する際ロジックを再設計しなくてもよい利点があ
る。かかる本発明は高い次数のメディアンフィルタを具
現するほどさらに効率的である。
【図１】メディアンフィルタの特性を説明するための図
である。
である。
【図２】従来の技術によるメディアンフィルタの構成図
である。
である。
【図３】本発明の一実施例によるメディアンフィルタの
構成図である。
構成図である。
【図４】図３のメディアンフィルタの第三番目のメディ
アンセルの詳細構成図である。
アンセルの詳細構成図である。
３１ メディアンセル ３２ メディアンセル ３３ メディアンセル ３４ メディアンセル ３５ メディアンセル ３６ 入力部 ３７ 出力部 ４１ マルチプレクサ ４２ レジスタ ４３ 比較器 ４４ マルチプレクサ ４５ カウンター ４６ 比較器 ４７ 制御部
Claims (8)
- 【請求項１】 入力部と、 前記入力部、上流のメディアンセル及び下流のメディア
ンセルに連結された、それぞれが一つのデータを格納す
る複数のメディアンセルと、 前記複数のメディアンセルのうち中央に位置したメディ
アンセルの出力を前記複数のメディアンセルに格納され
たデータのうち中央値として出力する出力部を含み、 前記複数のメディアンセルは、整列され格納されたデー
タのうち前記入力部を介して最先に入力されたデータを
削除し、データを削除したメディアンセルにその下流の
メディアンセルに格納されたデータを格納する動作を最
下流のメディアンセルまで繰り返し、 各メディアンセルは、 上流のメディアンセルからデータが入力されない場合、
自ら格納しているデータと前記入力部を介して入力され
るデータとを比較し、比較結果により二つのデータのう
ち一つを選択し、選択されたデータが前記入力部を介し
て入力されたデータなら格納していたデータを下流のメ
ディアンセルに出力すると共に前記入力部を介して入力
されたデータを格納し、 上流のメディアンセルからデータが入力される場合、格
納していたデータを下流のメディアンセルに出力すると
共に上流のメディアンセルから入力されるデータを格納
する方式で、前記入力部を介して入力されるデータと格
納している複数のデータを再整列させることを特徴とす
るメディアンフィルタ。 - 【請求項２】 最も上流のメディアンセルが最小値を格
納する場合、前記複数のメディアンセルのそれぞれは自
ら格納しているデータと前記入力部を介して入力される
データのうち小さい値のデータを選択することを特徴と
する請求項１に記載のメディアンフィルタ。 - 【請求項３】 最も上流のメディアンセルが最大値を格
納する場合、前記複数のメディアンセルのそれぞれは自
ら格納しているデータと前記入力部を介して入力される
データのうち大きい値のデータを選択することを特徴と
する請求項１に記載のメディアンフィルタ。 - 【請求項４】 前記各メディアンセルは、 レジスタと、 入力部、レジスタ、上流メディアンセル及び下流メディ
アンセルから受信されるデータのうち一つを選択して前
記レジスタに供給するマルチプレクサと、 入力部及びレジスタから受信されるデータと、上流メデ
ィアンセルから受信される状態信号に応じて前記マルチ
プレクサを制御する制御手段を含み、 前記制御手段は、状態信号が、上流のメディアンセルが
入力部を介して入力されるデータを格納することを示す
場合、上流のメディアンセルから出力されるデータが前
記レジスタに格納されるよう前記マルチプレクサを制御
し、 状態信号が、上流のメディアンセルが入力部を介して入
力されたデータを格納していないことを示す場合、レジ
スタに格納されたデータと前記入力部を介して入力され
るデータのうち大きい値のデータが前記レジスタに格納
されるよう前記マルチプレクサを制御し、前記入力部を
介して入力されるデータの方が大きい値である場合、そ
のデータがレジスタに格納されることを示す状態信号を
下流のメディアンセルに出力することを特徴とする請求
項３に記載のメディアンフィルタ。 - 【請求項５】 前記制御手段は、 前記入力部及び前記レジスタから受信されるデータを比
較して、比較結果信号を出力する第１比較器と、 上流のメディアンセルから入力するカウント値、下流の
メディアンセルから入力するカウント値のうち一つを選
択して出力するマルチプレクサと、 前記マルチプレクサから入力するカウント値と前記レジ
スタに格納されたデータに応ずるカウント値のうち一つ
をカウントして出力するカウンターと、 既に設定された値と前記カウンターから出力されるカウ
ント値とを比較し、第２比較結果信号を出力する第２比
較器と、 第１及び第２比較結果信号、及び上流メディアンセルか
らの状態信号に応じて前記マルチプレクサ及びカウンタ
ーを制御する制御器を含み、 前記カウンターから出力するカウント値は前記レジスタ
に格納されたデータが複数のメディアンセルに格納され
たデータのうち何番目に入力されたデータであるかを示
すことを特徴とする請求項４に記載のメディアンフィル
タ。 - 【請求項６】 前記既に設定された値は、前記複数のメ
ディアンセルの個数と同一であることを特徴とする請求
項５に記載のメディアンフィルタ。 - 【請求項７】 前記制御器は、前記第２比較結果信号
が、レジスタに格納されたデータが最先に入力されたデ
ータであることを示せば、下流のメディアンセルから受
信されるデータを前記レジスタに格納させ、対応するカ
ウント値が前記カウンターに入力されるよう前記マルチ
プレクサを制御することを特徴とする請求項５に記載の
メディアンフィルタ。 - 【請求項８】 前記制御器は、前記状態信号が、前記レ
ジスタに格納されたデータが上流のメディアンセルに格
納されることを示せば、下流のメディアンセルから受信
されるデータを前記レジスタに格納させ、対応するカウ
ント値が前記カウンターに入力されるよう前記マルチプ
レクサを制御することを特徴とする請求項５に記載のメ
ディアンフィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR96-27483 | 1996-07-08 | ||
| KR1019960027483A KR100221248B1 (ko) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 차수확장이 용이한 미디언필터 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1145171A true JPH1145171A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3181860B2 JP3181860B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=19465698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18287097A Expired - Lifetime JP3181860B2 (ja) | 1996-07-08 | 1997-07-08 | メディアンフィルタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5862064A (ja) |
| EP (1) | EP0818887A3 (ja) |
| JP (1) | JP3181860B2 (ja) |
| KR (1) | KR100221248B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6163324A (en) * | 1998-06-30 | 2000-12-19 | Microsoft Corporation | Median calculation using SIMD operations |
| US6381485B1 (en) * | 1999-10-28 | 2002-04-30 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Registration of human anatomy integrated for electromagnetic localization |
| US20030018672A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for fast median filters, with a predetermined number of elements, in processors |
| WO2003014961A2 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Honeywell International Inc. | Methods for efficient filtering of data |
| US20030033611A1 (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-13 | Shapiro Jerome M. | Embedded information modulation and demodulation using spectrum control orthogonal filter banks |
| US20030190063A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-10-09 | Acharya Kishore C. | Method and system for performing coronary artery calcification scoring |
| US6847882B2 (en) * | 2003-05-15 | 2005-01-25 | Visteon Global Technologies, Inc. | Misfire detection system and method of median filtering |
| US8005881B1 (en) * | 2007-03-02 | 2011-08-23 | Xilinx, Inc. | Scalable architecture for rank order filtering |
| US8051120B2 (en) * | 2008-04-10 | 2011-11-01 | International Business Machines Corporation | Circuit and design structure for a streaming digital data filter |
| US8171069B2 (en) * | 2008-04-10 | 2012-05-01 | International Business Machines Corporation | Streaming digital data filter |
| TW201102913A (en) * | 2009-07-15 | 2011-01-16 | Novatek Microelectronics Corp | Numeric decision device |
| US10574593B2 (en) * | 2017-04-19 | 2020-02-25 | Infineon Technologies Ag | Median filter that re-uses comparators when sorting data |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2194364B (en) * | 1986-08-20 | 1990-06-06 | Gec Avionics | A median filter |
| EP0453582B1 (de) * | 1990-03-23 | 1995-01-11 | Deutsche ITT Industries GmbH | Medianfilter |
| US5097433A (en) * | 1990-07-11 | 1992-03-17 | General Electric Company | Stack filter with one stage per bit |
-
1996
- 1996-07-08 KR KR1019960027483A patent/KR100221248B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-07-07 EP EP97111441A patent/EP0818887A3/en not_active Withdrawn
- 1997-07-08 JP JP18287097A patent/JP3181860B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-08 US US08/889,753 patent/US5862064A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0818887A2 (en) | 1998-01-14 |
| JP3181860B2 (ja) | 2001-07-03 |
| US5862064A (en) | 1999-01-19 |
| KR100221248B1 (ko) | 1999-09-15 |
| KR980010865A (ko) | 1998-04-30 |
| EP0818887A3 (en) | 1998-10-21 |
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