SU1644162A1 - Device for adaptive moving smoothing - Google Patents

Device for adaptive moving smoothing Download PDF

Info

Publication number
SU1644162A1
SU1644162A1 SU894645697A SU4645697A SU1644162A1 SU 1644162 A1 SU1644162 A1 SU 1644162A1 SU 894645697 A SU894645697 A SU 894645697A SU 4645697 A SU4645697 A SU 4645697A SU 1644162 A1 SU1644162 A1 SU 1644162A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
square
adder
average
Prior art date
Application number
SU894645697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Евгеньевич Батюк
Владимир Владимирович Грицык
Андрей Юлианович Луцык
Роман Мирославович Паленичка
Original Assignee
Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко filed Critical Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority to SU894645697A priority Critical patent/SU1644162A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1644162A1 publication Critical patent/SU1644162A1/en

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов. Цель изобретени  - повышение точности, Устройство содержит N элементов 1 задержки (N - объем выборки), генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 вычислени  квадрата среднего, блок вычислени  среднего квадрата, блок 5 вычислени  коэффициента линейной регрессии, сумматоры 6 и 12, блок 7 ограничени , блок 8 делени , блок 9 извлечени  квадратного корн , блок 10 вычитани  и блок 11 умножени . Устройство позвол ет повысить качество сглаживани  сигнала, искаженного аддитивным гауссовым шумом с нулевым средним. 1 ил. Второй еунпатор Выход SA пам ти ДелительThe invention relates to computing and can be used in digital signal processing systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy. The device contains N 1 delay elements (N is the sample size), a generator of 2 clock pulses, a square average calculator block 3, a mean square calculator block, a linear regression coefficient calculator block 5, adders 6 and 12, a limitation block 7 , a dividing unit 8, a square root extraction unit 9, a subtraction unit 10 and a multiplication unit 11. The device allows improving the quality of the signal smoothing distorted by additive Gaussian noise with zero mean. 1 il. Second Ramp Out SA Memory Divider

Description

6л зренеитаЬ задео ки6L ZENEITA Zadeo ki

Вычислит погреши аппроксимацииCalculate the approximation errors

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов, например , дл  уменьшени  шума в изображении .The invention relates to computing and can be used in digital signal processing systems, for example, to reduce image noise.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройстро дл  адаптивного скольз щего сглаживани  содержит N элементов 1 задержки (N - объем выборки), генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 вычислени  квадрата среднего, блок 4 вычислени  среднего квадрата, блок 5 вычислени  коэффициента линейной регресси и, первый сумматор 6, блок 7 ограничени , блок 8 делени , блок 9 извлечение квадратного корн , блок 10 вычитани , блок 11 умножени , второй сумматор 12.The device for adaptive glide smoothing contains N delay elements 1 (N is the sample size), 2 clock pulses generator, block 3 for calculating the square of the average, block 4 for calculating the average square, block 5 for calculating the linear regression coefficient and, first , block 8 division, block 9 square root extraction, block 10 subtraction, block 11 multiplication, the second adder 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Отсчеты (выборки) входного сигнала последовательно в соответствии с частотой генератора 2 тактовых импульсов поступают на вход первого элемента 1 задержки. Каждый из элементов задержки осуществл ет задержку на один отсчет входной последовательности отсчетов сигнала. В каждом такте работы устройства блок 3 рекурсивно вычисл ет квадрат локального среднего значени  а(к) по симметричной окрестности из N точек относительно отсчета g(k-l), включа  этот отсчет, где l(N-1)/2, с использованием следующего соотношени :The samples (samples) of the input signal are sequentially in accordance with the frequency of the generator 2 clock pulses are fed to the input of the first delay element 1. Each of the delay elements delays one sample of the input signal sample sequence. In each device operation cycle, unit 3 recursively calculates the square of the local average value of a (k) over a symmetric neighborhood of N points with respect to g (k-l), including this count, where l (N-1) / 2, using the following relation:

a(k) ls(k), S(k)S(k-1)+g(k)-g(k-N).a (k) ls (k), S (k) S (k-1) + g (k) -g (k-N).

где S(k) - сумма N последовательных отсчетов сигнала. Посредством блока 4 в каждом такте работы вычисл етс  локальное среднее значение квадратов отсчетов сигнала b(k) по следующему соотношению:where S (k) is the sum of N consecutive samples of the signal. By block 4, in each clock cycle, the local average value of squares of samples of the signal b (k) is calculated according to the following relation:

. b(k) -I T(k); T(k) T(k-1)+g2(k)-g2(k-N),. b (k) -I T (k); T (k) T (k-1) + g2 (k) -g2 (k-N),

где T(k) - сумма квадратов значений N последовательных отсчетов входного сигнала.where T (k) is the sum of the squares of the values of N consecutive samples of the input signal.

Совокупность блоков 3-6 осуществл ет вычисление дисперсии кусочно-линейной аппроксимации на основе следующего соотношени :The set of blocks 3-6 performs a calculation of the variance of the piecewise linear approximation based on the following relationship:

D(k) b (k- a2(k)- c2(k)/r, где г 1(1+1 )(2I-M) 2/3, a c(k) вычисл етс  с помощью рекуррентного соотношени D (k) b (k - a2 (k) - c2 (k) / r, where r 1 (1 + 1) (2I-M) 2/3, a c (k) is calculated using the recurrence relation

c(k)c(k-1}-S(k}f g(k-NH+- j g(k).c (k) c (k-1} -S (k} f g (k-NH + - j g (k)).

Значение a(k) и (k)/i(l+lX2l+1)  вл ютс  соответственно свободным членом и коэф- фициен ом наклона в уравнении отрезка пр мой линии, которые определ ютс  поThe values of a (k) and (k) / i (l + lX2l + 1) are, respectively, the free term and the slope coefficient in the straight line segment equation, which are determined by

методу наименьших квадратов. Значение c(k) вычисл етс  в k-м такте работы устройства в блоке 5 вычислени  коэффициента линейной регрессии. С выхода сумматора 6 вычисленное значение локальной дисперсии D(k) поступает на вход блока 8 делени . На другой вход блока 8 поступает значениеleast squares method. The value of c (k) is calculated in the kth cycle of the device in block 5 for calculating the linear regression coefficient. From the output of the adder 6, the calculated value of the local dispersion D (k) is fed to the input of the division unit 8. To another input of block 8 receives the value

22

дисперсии шума о (). Блок 8 вычисл ет ко- эффициент a (f), т.е. реализует функцию аnoise variance about (). Block 8 calculates the coefficient a (f), i.e. implements function a

2 (l) a (i)/D(l). В случае превышени  диспер22 (l) a (i) / D (l). In case of exceeding the dispersion 2

сии шума о (i) локальной дисперсии D(i) значение а (I) в точке i устанавливаетс  вthis noise, about (i) local dispersion D (i), the value of a (I) at point i is set to

1 при помощи блока 7 ограничени  дл  удовлетворени  услови  0. a (i )s1.1 using constraint block 7 to satisfy condition 0. a (i) s1.

Таким образом, на выход устройства, который  вл етс  выходом второго сумматора 12, поступает значение очередного отсчета f(i)g(i)+ a (i)g(i)-g(i) результата адаптивного сглаживани .Thus, the output of the device, which is the output of the second adder 12, receives the value of the next sample f (i) g (i) + a (i) g (i) -g (i) of the result of adaptive smoothing.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  адаптивного скольз щего сглаживани , содержащее N последовательно соединенных элементов задержки (N - объем выборки), блок вычислени  квадрата среднего, блок вычислени  среднего квадрата, блок вычислени  коэффициента линейной регрессии , блок извлечени  квадратного корн , блок вычитани , первый сумматор и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входам синхронизации элементов задержки, блоков вычислени  квадрата среднего, вычислени  среднего квадрата, вычислени  коэффициента линейной регрессии, извлечени  квадратного корн  и первого сумматора, информационный вход устройства соединен с входом первогоThe invention The device for adaptive glide smoothing, containing N series-connected delay elements (N is the sample size), the square average calculator, the average square calculator, the linear regression coefficient calculator, the square root extraction block, the subtraction block, the first adder and the generator clock pulses, the output of which is connected to the inputs of the synchronization of the delay elements, blocks calculating the square of the average, calculating the average square, calculating the coefficient of the line regression, square root and the first adder data input device coupled to the input of the first элемента задержки и с первыми имнфома- ционными входами блоков вычислени  квадрата среднего, вычислени  среднего квадрата и вычислени  коэффициента линейной регрессии, выход М-го элемента заof the delay element and with the first information inputs of the units for calculating the square of the mean, calculating the mean square and calculating the linear regression coefficient, the output of the M-th element держкиhandles подключенconnected вторымthe second информационным входам блоков вычислени  квадрата среднего, вычислени  среднего квадрата и вычислени  коэффициента линейной регрессии, выход суммы блока вычислени  квадрата среднего подключен к третьему информационному.входу блока вычислени  коэффициента линейной регрессии , информационный выход блока вычислени  квадрата среднего соединен сthe information inputs of the average square, average square and linear regression coefficient calculation blocks; the output of the square average calculator output is connected to the third information input of the linear regression coefficient calculator; the information output of the square average calculator is connected to первым информационным входом первого сумматора и информационным входом блока извлечени  квадратного корн , выход которого соединен с входом уменьшаемого блока вычитани , вход вычитаемого которого соединен с выходом (N+1)/2-ro элемента задержки, информационные выходы блоков вычислени  коэффициента линейной регрессии и вычислени  среднего квадрата подключены соответственно к второму и третьему информационным входам первого сумматора, отличающеес  тем. что, с целью повышени  точности, в него введены блок делени , блок ограничени , блок умножени  и второй сумматор, причем выход первого сумматора подключен к входу деthe first information input of the first adder and information input of the square root extraction unit, the output of which is connected to the input of the decremented subtraction unit, the input of the subtracted which is connected to the output (N + 1) / 2-th delay element, information outputs of the linear regression coefficient and average calculation units the squares are connected respectively to the second and third information inputs of the first adder, characterized in that. that, in order to improve the accuracy, a dividing unit, a limiting unit, a multiplication unit and a second adder are inserted in it, the output of the first adder being connected to the input of лител  блока делени , вход делимого которого  вл етс  входом задани  дисперсии шума устройства, выход блока делени  через блок ограничени  подключен к первому входу блока умножени , второй вход которого соединен с выходом блока вычитани , выход блока умножени  подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу (N+1)/2-ro элемента задержки, выход второго сумматора  вл етс  выходом устройства.the divider unit whose divisible input is an input for specifying the noise dispersion of the device, the output of the divider is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the subtracting unit, the output of the multiplication unit is connected to the first input of the second adder, the second input connected to the (N + 1) / 2-ro output of the delay element, the output of the second adder is the output of the device.
SU894645697A 1989-01-31 1989-01-31 Device for adaptive moving smoothing SU1644162A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894645697A SU1644162A1 (en) 1989-01-31 1989-01-31 Device for adaptive moving smoothing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894645697A SU1644162A1 (en) 1989-01-31 1989-01-31 Device for adaptive moving smoothing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1644162A1 true SU1644162A1 (en) 1991-04-23

Family

ID=21426570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894645697A SU1644162A1 (en) 1989-01-31 1989-01-31 Device for adaptive moving smoothing

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1644162A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665908C1 (en) * 2017-07-17 2018-09-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Adaptive smoothing device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1387017, кл. G 06 F 15/36,1986. Авторское свидетельство СССР № 1529246. кл. G 06 F 15/36,1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665908C1 (en) * 2017-07-17 2018-09-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Adaptive smoothing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180358976A1 (en) Device and method for correcting error estimation of analog-to-digital converter
EP0111587B1 (en) Method and apparatus for division operations
US4071903A (en) Autocorrelation function factor generating method and circuitry therefor
Kimball The bias in certain estimates of the parameters of the extreme-value distribution
SU1644162A1 (en) Device for adaptive moving smoothing
SU1529246A1 (en) Device for adaptive sliding levelling-out
JPS62203199A (en) Pitch cycle extraction system
GB2026289A (en) Improvements in or relating to self-adaptive linear prediction filters
US3694581A (en) Digital slope threshold data compressor
SU1624479A1 (en) Piecewise linear approximating device
SU1742831A1 (en) Piecewise-linear approximation
SU1531108A1 (en) Device for signal segmentation
SU1387017A1 (en) Device for adaptive sliding smoothing
Pierce Noninvertible transfer functions and their forecasts
SU922721A2 (en) Device for orthogonal conversion by walsh
SU857982A1 (en) Square rooting device
JPS57184331A (en) Noise eliminating device
Kusaykin et al. A Novel Algorithm for Reconstruction of the Arbitrary Finite Duration Periodic Signals
SU1089759A1 (en) Digital filtering device
RU2096911C1 (en) Digital filter
SU428410A1 (en) CORRELATION ANALYZING DEVICE FOR SELF-ADJUSTING FACILITIES
JPH0467156B2 (en)
SU1129528A1 (en) Analog-digital converter
SU940170A1 (en) Fourier spectrum analyzer
SU1092520A1 (en) Digital smoothing device