CN107104658A - 一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置，该方法包括：根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板；将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。本发明实施例公开的一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置，通过根据所接收的滤波数据，配置相应的滤波模板，对该滤波数据进行滤波处理，以能够在降低成本的前提下，适应不同的滤波数据，增加滤波的灵活性和通用性。

Description

一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置。

背景技术

传感器作为一种检测装置，通过接收被测量信息，并将所接收到的信息转化为电信号、数值信号等输出，从而实现信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。例如，图像采集传感器通过采集图像的像素灰度值，以实现对所采集图像的处理。

随着科技的发展，对数据检测精度的要求越来越高，以图像采集传感器为例，在对图像进行检测时，由于检测设备的机械结构、设备内部的电路以及图像表面的凹凸不平等原因，通常在检测过程中伴有固有振动误差和电气噪声等，致使检测结果不够准确。现有技术中，通过提高机械加工的精度，以降低固有振动误差，同时在电路板上应用众多的滤波电路进行滤波降噪，以在降低噪声的前提下，提高传感器的检测精度。

但是，现有技术中通过提高机械加工精度和应用众多滤波电路进行降低噪声的方式，提高了设备制造的难度以及设备本身的复杂度，同时，增加了设备的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置，能够在降低设备复杂性和成本的前提下，解决因固有振动误差、电气噪声等，致使对传感器采集的数据检测不够准确的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种滤波模板可重配置的滤波方法，包括：

根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板；

将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；

控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

可选的，所述根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板，包括：

对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数；

根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；

根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。

可选的，每个所述滤波模板包括均值滤波模板和中值滤波模板，其中，所述均值滤波模板包括对应数量的所述邻域值的取样点数。

可选的，所述控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理，包括：

将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值；

将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的数据。

可选的，所述将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元，包括：

根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数；

根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。

可选的，所述滤波方法还包括：

获取滤波后的数据，并将所述滤波后的数据并行输出。

第二方面，本发明实施例还提供了一种滤波模板可重配置的滤波装置，包括：

模板配置模块，用于根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板；

数据缓存模块，用于将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；

滤波处理模块，用于控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

可选的，所述模板配置模块包括：

数据位数计数单元，用于对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数；

取样点数确定单元，用于根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；

滤波模板确定单元，用于根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。

可选的，每个所述滤波模板包括均值滤波模板和中值滤波模板，其中，所述均值滤波模板包括对应数量的所述邻域值的取样点数。

可选的，所述滤波处理模块包括：

均值滤波单元，用于将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值；

中值滤波单元，用于将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的数据。

可选的，所述数据缓存模块包括：

权系数确定单元，用于根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数；

数据缓存单元，用于根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。

可选的，所述滤波装置还包括：

数据输出模块，用于获取滤波后的数据，并将所述滤波后的数据并行输出。

本发明实施例提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法及装置，通过根据至少一个数据通道中接收的滤波数据，为该数据通道配置相应的滤波模板，并将该滤波数据及其对应的滤波模板存储至相应的缓存单元，以控制缓存单元中滤波数据采用对应的滤波模板依次进行滤波处理，从而能够在降低成本的前提下，通过重置滤波模板，以适应不同的滤波数据，增加滤波的灵活性和通用性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图；

图5是本发明实施例五提供的一种滤波模板可重配置的滤波装置的结构框图；

图6是本发明实施例六提供的一种滤波模板可重配置的滤波装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图，该方法可适用于对不同滤波数据进行滤波处理的情况，该方法可以由本发明实施例提供的滤波模板可重配置的滤波装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成于数据采集或检测设备中，如图1所示，该方法具体包括：

S101、根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板。

传感器接收被测信息，并能够将所接收的被测信息转化为相应的电信号或数值信号等输出。但是，在数据采集或处理输出过程中，设备本身的机械结构和内部电路，以及被测物所处的环境和其自身的表面的凹凸不平等因素的存在，都将影响检测信息，因而需要对传感器输出的数据进行滤波处理以增加检测的准确性。

示例性的，数据采集传感器采集被测物的信息，并将该信息转化为相应的数据后，通过数据通道进行传输处理。由于传感器在特定的时钟周期内所输出的数据可以是一个或多个，且需要为传感器输出的每个数据配置一个数据通道，以进行传输和处理。为提高数据的准确性，通过根据每个数据通道所接收的滤波数据，为该数据通道配置相应的滤波模板。例如，图像采集传感器，通常会输出图像的像素灰度值，因而可根据各数据通道中接收的像素灰度值，为该数据通道配置相应的滤波模板。

S102、将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元。

示例性的，传感器输出的滤波数据经数据通道传输，以进行后续的滤波处理。传感器通常按照一定的时钟周期进行信息采集，将采集的信息转化为相应的滤波数据后通过根据数据通道进行传输，并根据各数据通道中接收的滤波数据，为数据通道配置相应的滤波模板。为使得滤波数据按照传感器采集信息的时钟周期进行滤波处理，需要将同一时钟周期内的滤波数据及其对应的滤波模板存储至相应的缓存单元中。如上例中，可将图像采集传感器输出的像素灰度值及为数据通道配置的滤波模板一同存储至相应的缓存单元中。

S103、控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

示例性的，数据通道中接收的滤波数据及配置的滤波模板存储与相应的缓存单元中，对该缓存单元中所存储的滤波数据采用相应的滤波模板进行滤波，则需要控制各缓存单元中存储的滤波数据依次输出。如上例中，存储于缓存单元中的像素灰度值采用对应的滤波模板进行滤波，如采用均值滤波模板，则需要控制各像素灰度值与其对应邻域值依次进行均值滤波，获得相应的滤波后的像素灰度值。

本发明实施例通过根据至少一个数据通道中接收的滤波数据，为该数据通道配置相应的滤波模板，并将该滤波数据及其对应的滤波模板存储至相应的缓存单元，以控制缓存单元中滤波数据采用对应的滤波模板依次进行滤波处理，从而能够在降低成本的前提下，通过重置滤波模板，以适应不同的滤波数据，增加滤波的灵活性和通用性。

可选的，获取滤波后的数据，并将所述滤波后的数据并行输出。

示例性的，对滤波数据进行滤波后，获得相应的滤波后的数据，可将该数据存储于缓存单元中，待同一时钟周期内传感器采集的滤波数据均滤波完成后，将缓存单元中的数据由串行输出转为并行输出，以降低滤波所需时间。如上例中，对像素灰度值进行滤波后，获得滤波后的像素灰度值，将该滤波后的像素灰度值进行缓存，直至整个画面的像素灰度值均完成滤波后，将所有滤波后的像素灰度值一同输出，以获得滤波后的整个画面。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的根据所获得的滤波数据为数据通道配置相应滤波模板的具体方法，具体为：对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数；根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。如图2所示：

相应的，本实施例的方法包括：

S201、对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数。

示例性的，传感器输出的滤波数据经数据通道进行传输，所传输的滤波数据具有对应的位数，例如可以是1-16位的数据，因而可通过对滤波数据的位数进行计数，以确定实际的滤波数据。例如，可以对厚度检测传感器输出的与厚度相对应的滤波数据的位数进行计数。

S202、根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；

示例性的，对滤波数据的位数进行计数，获得相应的计数结果，该计数结果即为滤波数据的位数，通过该滤波数据的位数确定其对应的邻域值，从而进一步确定出数据通道中滤波数据对应邻域值的取样点数。如上例中，传感器输出的与厚度相关的滤波数据，根据与厚度相关的滤波数据的位数，确定该数据对应的邻域值，并进一步确定该数据对应的取样点数。

S203、根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。

示例性的，滤波数据对应的邻域值取样点数与所要配置的滤波模板相关，例如，每个滤波模板可以包括均值滤波模板和中值滤波模板，在进行均值滤波时，则需要具有确定的滤波数据的邻域值及取样点数，该邻域值的取样点数可设为K*M个，其中K*M例如可以是3*3。此外，也可以是确定滤波数据对应邻域值及取样点数，以驱动其对应的中值滤波模板。

S204、将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；

S205、控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

本发明实施例通过提供具体的根据数据通道中所接受的滤波数据的位数，确定该数据通道中滤波数据对应的邻域值的取样点数，从而确定出该数据通道对应的滤波模板，以能够根据实际滤波数据配置相应的滤波模板，提高滤波的灵活性和通用性。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的控制缓存单元中存储的滤波数据采用对应的滤波模板依次进行滤波处理的具体方法，具体为：将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值；将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的滤波数据。如图3所示：

相应的，本实施例的方法包括：

S301、根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板。

S302、将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元。

S303、将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值。

示例性的，将滤波模板优选为中值滤波模板和均值滤波模板，并且在对滤波数据进行滤波时先进行均值滤波，再进行中值滤波。进行均值滤波前，确定滤波数据的邻域值取样点数，以确定相应的均值滤波模板。在进行均值滤波时，通过将滤波数据及其邻域值进行两两比较，获得均值滤波后的多个平均值。

S304、将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的数据。

示例性的，将均值滤波后获得的多个平均值进行中值滤波，通过将各个均值进行比较，最终获得该多个均值的中值数据，并将该中值数据作为滤波后的数据，以输出最终的滤波结果

本发明实施例通过采用对缓存单元中存储的滤波数据及其邻域值先进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值，再对该多个平均值进行中值滤波，最终得到滤波后的滤波数据，从而能够通过融合均值滤波和中值滤波，对不同的噪声进行滤波，提高滤波去噪的能力，进一步获取更加准确的滤波数据。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种滤波模板可重配置的滤波方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的将从数据通道中接收的滤波数据及其对应的滤波模板存储至相应的缓存单元的具体方法，具体为：根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数；根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。如图4所示：

相应的，本实施例的方法包括：

S401、根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板。

S402、根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数。

S403、根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。

示例性的，根据数据通道中的滤波数据为该滤波通道配置相应的滤波模板，该滤波模板对应相应的权系数，而该权系数存储于相应的缓存单元中，因而，通过根据滤波数据的位数确定出滤波模板，进而确定出滤波模板对应的权系数，从而查找出所对应的缓存单元，以存储相应的滤波数据及其对应的滤波模板。

S404、控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

本发明实施例通过根据滤波数据的位数确定滤波模板对应的权系数，并根据该权系数匹配相应的缓存单元，从而能够使得缓存单元中存储的滤波数据依次进行滤波处理，减小了滤波所需时间，提高了滤波的效率。

实施例五

图5是本发明实施例五提供的一种滤波模板可重配置的滤波装置的结构框图，该装置可适用于对不同滤波数据进行滤波处理的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成于数据采集或检测设备中，如图5所示，该滤波装置包括：模板配置模块51、数据缓存模块52和滤波处理模块53。

所述模板配置模块51，用于根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板；

所述数据缓存模块52，用于将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；

所述滤波处理模块53，用于控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

本发明实施例通过根据至少一个数据通道中接收的滤波数据，为该数据通道配置相应的滤波模板，并将该滤波数据及其对应的滤波模板存储至相应的缓存单元，以控制缓存单元中滤波数据采用对应的滤波模板依次进行滤波处理，从而能够在降低成本的前提下，通过重置滤波模板，以适应不同的滤波数据，增加滤波的灵活性和通用性。

实施例六

图6是本发明实施例六提供的一种滤波模板可重配置的滤波装置的结构框图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的模板配置模块51包括：数据位数计数单元511、取样点数确定单元512和滤波模板确定单元513。

所述数据位数计数单元511，用于对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数；

所述取样点数确定单元512，用于根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；

所述滤波模板确定单元513，用于根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。

可选的，每个所述滤波模板包括均值滤波模板和中值滤波模板，其中，所述均值滤波模板包括对应数量的所述邻域值的取样点数。

可选的，滤波处理模块53包括均值滤波单元531和中值滤波单元532。

所述均值滤波单元531，用于将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值；

所述中值滤波单元532，用于将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的滤波数据。

可选的，数据缓存模块52包括权系数确定单元521和数据缓存单元522。

所述权系数确定单元521，用于根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数；

所述数据缓存单元522，用于根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的滤波装置还包括数据输出模块61。

所述数据输出模块61，用于获取滤波后的所述滤波数据，并将所述滤波后的数据并行输出。

本发明实施例所述滤波模板可重配置的滤波装置用于执行上述各实施例所述的滤波模板可重配置的滤波方法，其技术原理和产生的技术效果类似，这里不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种滤波模板可重配置的滤波方法，其特征在于，包括：

根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板；

将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；

控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

2.根据权利要求1所述的滤波方法，其特征在于，所述根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板，包括：

对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数；

根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；

根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。

3.根据权利要求2所述的滤波方法，其特征在于，每个所述滤波模板包括均值滤波模板和中值滤波模板，其中，所述均值滤波模板包括对应数量的所述邻域值的取样点数。

4.根据权利要求3所述的滤波方法，其特征在于，所述控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理，包括：

将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值；

将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的数据。

5.根据权利要求2所述的滤波方法，其特征在于，所述将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元，包括：

根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数；

根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。

6.根据权利要求1-5任一项所述的滤波方法，其特征在于，还包括：

获取滤波后的数据，并将所述滤波后的数据并行输出。

7.一种滤波模板可重配置的滤波装置，其特征在于，包括：

模板配置模块，用于根据从至少一个数据通道中接收的滤波数据，为所述数据通道配置相应的滤波模板；

数据缓存模块，用于将从所述数据通道中接收的所述滤波数据及其对应的所述滤波模板存储至相应的缓存单元；

滤波处理模块，用于控制所述缓存单元中存储的所述滤波数据采用对应的所述滤波模板依次进行滤波处理。

8.根据权利要求7所述的滤波装置，其特征在于，所述模板配置模块包括：

数据位数计数单元，用于对所述数据通道中传输的所述滤波数据的位数进行计数；

取样点数确定单元，用于根据计数结果确定所述数据通道中所述滤波数据对应邻域值的取样点数；

滤波模板确定单元，用于根据所述邻域值的取样点数确定所述数据通道对应的所述滤波模板。

9.根据权利要求8所述的滤波装置，其特征在于，每个所述滤波模板包括均值滤波模板和中值滤波模板，其中，所述均值滤波模板包括对应数量的所述邻域值的取样点数。

10.根据权利要求9所述的滤波装置，其特征在于，所述滤波处理模块包括：

均值滤波单元，用于将所述滤波数据与对应的所述邻域值进行均值滤波，获得均值滤波后的多个平均值；

中值滤波单元，用于将多个所述平均值进行中值滤波，获得所述平均值的中值作为滤波后的数据。

11.根据权利要求8所述的滤波装置，其特征在于，所述数据缓存模块包括：

权系数确定单元，用于根据所述滤波数据的位数确定所述滤波模板对应的权系数；

数据缓存单元，用于根据所述权系数匹配存储所述滤波数据及其对应的所述滤波模板至相应的缓存单元。

12.根据权利要求7-11任一项所述的滤波装置，其特征在于，还包括：

数据输出模块，用于获取滤波后的数据，并将所述滤波后的数据并行输出。