Image Filter

2D КИХ-фильтрация

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Vision HDL Toolbox / Фильтрация

  • Image Filter block

Описание

Блок Image Filter выполняет двумерную фильтрацию конечной импульсной характеристики (FIR) на пиксельном потоке и поддерживает использование программируемых коэффициентов фильтра.

Порты

Этот блок использует пиксельный интерфейс потоковой передачи с шиной для сигналов управления кадром. Этот интерфейс позволяет блоку действовать независимо от размера изображения и формата. Порты pixel на этом блоке поддерживают одну пиксельную потоковую передачу или мультипиксельную потоковую передачу. Одна пиксельная потоковая передача принимает и возвращает одно пиксельное значение каждый такт. Мультипиксельная потоковая передача принимает и возвращает 4 или 8 пикселей за такт, чтобы поддержать высокую частоту кадров или форматы с высоким разрешением. Наряду с пикселем, блок принимает и возвращает pixelcontrol соедините шиной, который содержит пять управляющих сигналов. Управляющие сигналы указывают на валидность каждого пикселя и их местоположения в системе координат. Для мультипиксельной потоковой передачи один набор управляющих сигналов применяется ко всем четырем или восьми пикселям в векторе. Чтобы преобразовать систему координат (пиксельная матрица) в последовательный пиксельный поток и управляющие сигналы, используйте блок Frame To Pixels. Для полного описания интерфейса смотрите Пиксельный Интерфейс Потоковой передачи.

Входной параметр

развернуть все

Этот блок поддерживает одну пиксельную потоковую передачу или мультипиксельную потоковую передачу. Для одной пиксельной потоковой передачи задайте один входной пиксель как скалярное значение интенсивности. Для мультипиксельной потоковой передачи задайте вектор из четырех или восьми значений интенсивности пикселей. Для получения дополнительной информации того, как настроить вашу модель для мультипиксельной потоковой передачи, смотрите Мультипиксельные Видеопотоки Фильтра.

Этот блок не поддерживает многокомпонентную потоковую передачу. Чтобы обработать многокомпонентные потоки, реплицируйте блок для каждого компонента. pixelcontrol шина для всех компонентов идентична, таким образом, можно соединить одну шину с несколькими реплицированными блоками.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Типы данных: uint8 | uint16 | uint32 | int8 | int16 | int32 | fixed point | Boolean | double | single

Задайте pixelcontrol соедините шиной, который содержит пять сигналов. Сигналы описывают валидность пикселя и его местоположения в системе координат. Для получения дополнительной информации смотрите Пиксельную Шину управления.

Для мультипиксельной потоковой передачи каждый вектор из пиксельных значений имеет один набор управляющих сигналов. Поскольку вектор имеет только один valid сигнал, пиксели в векторе должны быть или всеми допустимыми или всеми недопустимыми. hStart и vStart сигналы применяются к пикселю с самым низким индексом в векторе. hEnd и vEnd сигналы применяются к пикселю с самым высоким индексом в векторе.

Типы данных: bus

Задайте коэффициенты фильтра как 2D матрицу числовых значений. Каждая размерность матрицы должна иметь по крайней мере 2 элемента, но не больше, чем 64 элемента.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Блок производит значения от порта coeff только в начале системы координат и игнорирует любые изменения в системе координат.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите параметр Filter coefficients source на Input port.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point

Вывод

развернуть все

Этот блок поддерживает одну пиксельную потоковую передачу или мультипиксельную потоковую передачу. При использовании одной пиксельной потоковой передачи блок возвращает один пиксель как скалярное значение интенсивности. При использовании мультипиксельной потоковой передачи блок возвращает вектор из значений интенсивности. Этот вектор одного размера с вектором входа pixel. Для получения дополнительной информации того, как настроить вашу модель для мультипиксельной потоковой передачи, смотрите Мультипиксельные Видеопотоки Фильтра.

Тип данных выходного пикселя совпадает с типом данных входных пикселей.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Типы данных: uint8 | uint16 | uint32 | int8 | int16 | int32 | fixed point | Boolean | double | single

Задайте pixelcontrol соедините шиной, который содержит пять сигналов. Сигналы описывают валидность пикселя и его местоположения в системе координат. Для получения дополнительной информации смотрите Пиксельную Шину управления.

Для мультипиксельной потоковой передачи каждый вектор из пиксельных значений имеет один набор управляющих сигналов. Поскольку вектор имеет только один valid сигнал, пиксели в векторе - или все допустимые или все недопустимые. hStart и vStart сигналы применяются к пикселю с самым низким индексом в векторе. hEnd и vEnd сигналы применяются к пикселю с самым высоким индексом в векторе.

Типы данных: bus

Параметры

развернуть все

Основной

Выберите источник для определения коэффициентов фильтра.

  • Property (значение по умолчанию) — Использование это значение, чтобы задать коэффициенты фильтра с помощью параметра Filter coefficients.

  • Input port — Используйте это значение, чтобы задать, пропускают коэффициенты через входной порт coeff.

Задайте коэффициенты фильтра как матрицу. Каждая размерность матрицы должна иметь по крайней мере 2 элемента, но не больше, чем 64 элемента.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Filter coefficients source на Property.

Выберите один из этих методов для дополнения контура входного изображения. Для получения дополнительной информации об этих методах, смотрите, что Ребро Дополняет.

  • Constant — Интерпретируйте пиксели вне фрейма изображения как наличие постоянного значения.

  • Replicate — Повторите значение пикселей в ребре изображения.

  • Symmetric — Установите значение дополнительных пикселей, чтобы зеркально отразить ребро изображения.

  • None — Исключите дополнительную логику. Блок не устанавливает пиксели вне фрейма изображения ни к какому конкретному значению. Эта опция уменьшает аппаратные ресурсы, используемые блоком и очищением, требуемым между системами координат, но влияет на точность выходных пикселей в ребрах системы координат. Чтобы обеспечить пиксельную потоковую синхронизацию, выходная система координат одного размера с входным кадром. Однако избегать использования пикселей, вычисленных от неопределенных дополнительных значений, маски от KernelSize/2 пиксели вокруг ребра системы координат для нисходящих операций. Для получения дополнительной информации смотрите Пропускную способность Увеличения с Дополнением Ни одного.

Задайте целое число, чтобы заполнить контур входного изображения. Блок бросает это значение к совпадающему типу данных как входной пиксель.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Padding method на Constant.

Задайте степень двойки, которая вмещает количество активных пикселей в одной горизонтальной линии.

Если вы задаете значение, которое не является степенью двойки, блок использует следующую самую большую степень двойки. Блок выделяет (N — 1)-by-Line buffer size ячейки памяти, чтобы сохранить пиксели. N представляет строки матрицы коэффициентов.

Типы данных

Выберите округляющийся режим для внутренних вычислений фиксированной точки как Floor, Ceiling, Convergentсамый близкийвокруг, и Zero. Для получения дополнительной информации об округлении режимов, смотрите Округление Режимов (DSP System Toolbox).

Когда вы очищаете этот параметр, фиксированная точка и целочисленные значения повторяются, чтобы обнулить, когда значение переполняет того, что является представимым с тем типом данных. Когда вы выбираете этот параметр, значение насыщает в максимальном представимом значении.

Выберите метод для определения типа данных коэффициентов фильтра.

Нажмите ассистент типа данных Show кнопка, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить тип данных параметра Coefficients. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink).

При преобразовании коэффициентов в заданный тип данных блок округляется к самому близкому представимому значению и насыщает к максимальному значению, если значение превышает максимальное значение, представимое с типом данных.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Filter coefficients source на Property.

Выберите метод для определения типа данных выходного пикселя.

Нажмите ассистент типа данных Show кнопка, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить тип данных параметра Output. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink).

Выберите этот параметр, чтобы заблокировать все настройки типа данных этого блока против изменений Fixed-Point Tool и Советником Фиксированной точки. Для получения дополнительной информации смотрите Блокировку Установка Типа Выходных данных (Fixed-Point Designer).

Примеры модели

Design Video Processing Algorithms for HDL in Simulink

Спроектируйте алгоритмы обработки видеоданных для HDL в Simulink

Спроектируйте предназначенный на оборудование фильтр изображений с помощью блоков Vision HDL Toolbox™. Это также использует блоки Computer Vision Toolbox™.

Adapt Image Filter Coefficients from Frame to Frame

Адаптируйте коэффициенты фильтра изображений от системы координат до системы координат

Используйте программируемые коэффициенты, чтобы откорректировать изменяющееся во времени нарушение на входном видео.

Filter Multipixel Video Streams

Отфильтруйте мультипиксельные видеопотоки

Спроектируйте фильтры, которые работают с мультипиксельным входным видеопотоком. Используйте мультипиксельную потоковую передачу, чтобы обработать видео или высокой частоты кадров с высоким разрешением с той же синтезируемой тактовой частотой как интерфейс потоковой передачи одно пикселя. Мультипиксель, передающий потоком также, улучшает скорость симуляции и пропускную способность, потому что меньше итераций требуется, чтобы обрабатывать каждый кадр при поддержании аппаратных преимуществ интерфейса потоковой передачи.

Алгоритмы

развернуть все

Блок реализует 2D КИХ-фильтр с полностью конвейерной архитектурой. Каждый множитель имеет две настройки канала связи на каждом входе и две настройки канала связи на каждом выходе. Сумматор является конвейерной древовидной структурой. Симметричное использование генерации HDL-кода, единица или коэффициенты нулевого значения, чтобы сократить количество множителей.

Когда вы используете мультипиксельную потоковую передачу, блок использует однострочную память и реализует ядра фильтра NumberOfPixels параллельно. Это увеличение аппаратных ресурсов является компромиссом для увеличения пропускной способности по сравнению с потоковой передачей одно пикселя.

Когда вы обеспечиваете коэффициенты с помощью параметра Filter coefficients, можно оптимизировать множители для генерации HDL-кода при помощи представления канонической цифры со знаком (CSD) или учтенного представления CSD. Чтобы использовать CSD учтенного представления CSD, щелкните правой кнопкой по блоку, выберите HDL Code> HDL Block Properties и установите параметр ConstMultiplierOptimization на csd или fcsd.

Когда вы обеспечиваете коэффициенты с помощью порта coeff, задержка зависит от размера коэффициентов фильтра. Для N-by-M матрица коэффициентов обеспечил использование порта coeff, блок генерирует N xM множители.

Расширенные возможности

Смотрите также

| | (Computer Vision Toolbox)

Представленный в R2015a

Документация Vision HDL Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте