El uso de filtros de mediana para la remoción de ruido no aditivo de alta frecuencia es el más frecuentemente utilizado en procesamiento de imágenes y señales. Debido a las características no lineales de este tipo de filtros, su eficiencia es mejor que la ninguna otra técnica de filtrado conocida. La mediana de una secuencia de datos es definida como el elemento para el cual el mismo número de datos tiene valores por encima y debajo de este. Es decir, si la secuencia fuera ordenada por su valor, la mediana se encontraría a la mitad de la secuencia resultante. Por ejemplo, en la secuencia X= {1, 25, 4, 16, 9}, la mediana seria el número 9. En el caso de secuencias con un número impar de elementos, la mediana es siempre un elemento de la secuencia. En el caso de secuencias con un número par de elementos, la mediana estará dada por la media aritmética del par de datos que se encuentran a la mitad de la secuencia ordenada. Los filtros de mediana utilizan una ventana que se mueve sobre el conjunto de datos a procesarse, reemplazando el dato original con la mediana obtenida a partir del dato original y los que se encuentran en una vecindad determinada. A pesar de su popularidad, las realizaciones digitales en tiempo real de filtros de mediana tienen un costo computacional muy alto. Esto se debe a la operación de ordenamiento requerido para cada dato. Algunos trabajos en realizaciones de filtros de mediana han sido reportados recientemente. Su simplicidad en la realización, bajo consumo de potencia y flexibilidad, permiten un alto grado de paralelismo en el cómputo de la mediana en aplicaciones que así lo requieran.
FILTROS DE MEDIANA CON PESO
Propuestos originalmente por Edgemore, y propuestos por Justusson para el procesamiento no lineal de señales, los filtros de mediana con pesado han captado una alta aceptación en aplicaciones de procesamiento. Considerados como una generalización del filtro de mediana clásico, este tipo de filtros tiene excelentes características en la preservación de detalles y remoción de ruido. Los filtros de mediana con pesado pueden ser definidos en función de un estimador ? que minimiza la norma L1 del peso.
Los filtros adaptivos de mediana son utilizados en la remoción de ruido en ambientes con un alto grado de corrupción. , la cual describe dos trayectorias de adaptación: la trayectoria hacia delante (FF), y una trayectoria de retroalimentación (FB). En la presente aplicación solamente será utilizada FF para realizar la adaptación.
EL CIRCUITO DE ADAPTACION
El uso de la lógica difusa en sistemas adaptivos ha sido reportado recientemente en la literatura especializada. A pesar de esto, la circuitería involucrada en realizar la adaptación es demasiado elaborada y aun ocupa un área en silicio demasiado grande. Una de las grandes ventajas de utilizar el lazo FF para realizar una adaptación anticipada es la optimización del sistema sobre la base de características locales de la señal, en lugar de la respuesta global del sistema, permitiendo una reducción significativa en la complejidad de la red de adaptación, el generador de la función de membrecía, el cual establece la distancia relativa de cada pixel con respecto a un voltaje de referencia. Este circuito genera dos pares de corrientes diferenciales las cuales, al sumarse en los transistores de carga, producen la corriente de respuesta Dicha corriente es transmitida a través de un espejo de corriente a la etapa de detección de máximo En el detector de máximo, se convierte cada corriente a comparar en voltaje, dominando la corriente de mayor valor, la cual es copiada a la salida del detector. Esta corriente es única para un grupo de pixeles involucrados en el cálculo de la mediana, y es comparada en cada uno de estos datos para establecer su diferencia con respecto al valor máximo en el grupo, la cual ser utilizada para establecer la respectiva corriente de saturación.
EL CIRCUITO DE MEDIANA
Comparador de transconductancia, el cual es utilizado para realizar el circuito de detección de mediana [4]. La corriente Ib es utilizada para aplicar el peso a la entrada no lineal. La conexión de varios de estos comparadores permite que aquellos que reciban voltajes por encima del voltaje de mediana se saturen positivamente con una corriente Isat +, mientras los que reciben voltajes por debajo del voltaje de mediana se saturaran en forma negativa.
PUBLICACIÓN REALIZADA POR:
Jhony Bautista
C.I.18566744
REFERENCIAS
Alejandro Díaz Sánchez y Javier Lemus López
Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electrónica
Luis Enrique Erro # 1. Tonantzintla, Puebla.
Instituto Tecnológico de Puebla
Av. Tecnológico 420, Puebla, Puebla, México
e-mail: adiazsan@inaoep.mx, javier.lemus@correoweb.com
B. J. Justusson, "Median Filtering: Statistical Properties," in Two Dimensional Digital Signal Processing II, T. Huang ed., Springer- Verlag, Berlin, GE, 1981. Pitas and A.N.Venetsanopoulos, "Nonlinear digital filters: Principles and Applications," Kluwer Academic Pub., Boston, MA, 1990. M. Karaman, L. Onural and A. Atalar, "Design and Implementation of a General Purpose Median Filter in VLSI," on VLSI Signal Processing III, R. W. Brodersen and H. S. Moscowitz Eds., IEEE Press, New York.
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