Question

中值滤波的定义

Answer 1

中值滤波对脉冲噪声有良好的滤除作用，特别是在滤除噪声的同时，能够保护信号的边缘，使之不被模糊。这些优良特性是线性滤波方法所不具有的。此外，中值滤波的算法比较简单，也易于用硬件实现。所以，中值滤波方法一经提出后，便在数字信号处理领得到重要的应用。
中值滤波方法：对一个数字信号序列xj(-∞<j<∞)进行滤波处理时，首先要定义一个长度为奇数的L长窗口，L=2N+1，N为正整数。设在某一个时刻，窗口内的信号样本为x(i-N)，…，x(i)，…，x(i+N)，其中x(i)为位于窗口中心的信号样本值。对这L个信号样本值按从小到大的顺序排列后，其中值，在i处的样值，便定义为中值滤波的输出值，写为如图1.
中值滤波是在“最小绝对误差”准则下的最优滤波。
在实际应用中，随着所选用窗口长度的增加，滤波的计算量将会迅速增加。因此，寻求中值滤波的快速算法，是中值滤波理论的一个重要研究内容。中值滤波的快速算法，一般采用下述三种方式：①直方图数据修正法；②样本值二进制表示逻辑判断法；③数字和模拟的选择网络法。
对中值滤波的理论研究，还集中于统计特性分析和根序列的描述方面。当一个信号序列经一特定窗口长度的中值滤波反复处理后，它会收敛于某一个不再变化的序列，这个序列称为中值滤波的根序列。根序列是描述中值滤波特性的一个重要概念。通过对根序列结构的研究，可以确定原信号序列中，哪些成分可以经中值滤波后保留下来，哪些成分将被抑制。这对确定中值滤波器的窗口长度，提供了重要依据。用VLSI实现的中值滤波器芯片，可供实时处理中应用。