二維對角方向濾波器的設計方法
【專利摘要】本發明公開一種二維對角方向濾波器的設計方法，主要解決現有技術設計復雜的問題。其實現方案是：1.通過現有方法設計一維低通濾波器；2.將一維低通濾波器與自身進行行卷積與列卷積張成初始二維濾波器；3.多次調用sampling函數，設定不同采樣矩陣及采樣模式，將初始二維濾波器轉化為一個鉆石型濾波器與一個沙漏型濾波器；4.將鉆石型濾波器與沙漏型濾波器級聯，然后調用sampling函數并設定quincunx采樣矩陣及下采用模式，將二者級聯所得濾波器轉化為最終的對角方向濾波器。本發明設計簡單靈活，提高了濾波器設計效率和對對角方向信息的處理效果，可用于實現圖像中斜對角方向信息的提取。
【專利說明】
二維對角方向濾波器的設計方法
技術領域
[0001] 本發明屬于信號處理技術領域，特別設及一種二維方向濾波器的設計方法，可用 于實現圖像中斜對角方向信息的提取，提高信號提取質量。
【背景技術】
[0002] 圖像紋理和邊緣輪廓的方向信息在應用中有十分重要的地位，而方向變換基是表 示運些復雜方向紋理的有效手段。方向變換基可由二維方向濾波器提供，因此，二維方向濾 波器的設計是人們關屯、的重點。
[0003] 學者們已經提出了很多設計方法W獲得理想的二維多方向濾波器，其中豎直方向 與水平方向的二維濾波器設計已經足W令人滿意。然而，現有的對角方向原型濾波器設計 方法直接對二維原型濾波器的系數進行優化，因此計算十分困難與復雜。1973年 J. H. McClel Ian提出了頻率變換法，亦稱為McClel Ian變換法，運種方法使得二維原型濾波 器的設計轉化為對一維濾波器系數的優化問題，但它對一維濾波器的優化提出了很多約束 條件。Psakkis等人曾運用S個原型濾波器W實現斜對角方向的二維濾波器，但運種方法仍 然具有很高的計算復雜度，在實際應用中往往難W得到理想結果。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提供一種二維對角方向濾波器的設 計方法，W減小計算復雜度，提高濾波器設計效率和濾波效果。
[0005] 實現本發明目的技術思路是：
[0006] 設計一維低通濾波器，將得到的一維低通濾波器張成對應的二維原型濾波器;通 過quincunx采樣因子與均勻采樣因子的操作，將二維原型濾波器轉化成兩個典型的二維濾 波器，即鉆石型濾波器與沙漏型濾波器;將鉆石型濾波器與沙漏型濾波器進行級聯，得到豎 直方向濾波器;通過quincunx采樣因子將豎直方向濾波器轉化為對角方向濾波器。具體步 驟包括如下：
[0007] (1)產生帶寬為CO、長度為N的有限長單位沖激FIR-維低通濾波器P;
[000引（2)根據一維濾波器P產生豎直方向濾波器f:
[0009] (2a)將一維濾波器P與自身進行行卷積與列卷積，產生初始的二維濾波器ql，該二 維濾波器的帶寬亦為
[0010] (2b)對初始的二維濾波器ql的頻譜進行45°旋轉，并進行歸一化，得到帶寬為 的二維濾波器q2;
[0011] (2c)對帶寬為的二維濾波器q2通過下采樣進行頻譜擴張，并進行歸一化，得到 第一個鉆石型濾波器dl;
[0012] (2d)對第一個鉆石型濾波器dl進行頻譜移操作，得到沙漏型濾波器hi;
[0013] (2e)對沙漏型濾波器hi進行上采樣，并進行歸一化，使其頻譜寬度變窄、夾角變 小，得到頻譜變窄的沙漏型波器h2;
[0014] (2f)重復步驟(1)及步驟(2a)到(2c)，得到第二個鉆石型濾波器d2;
[0015] (2g)將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個鉆石型濾波器d2級聯，得到豎直方向濾 波器f;
[0016] (3)根據豎直方向濾波器f產生對角方向濾波器g:
[0017] 對級聯所得的豎直方向濾波器f進行頻譜45°旋轉，并進行歸一化，得到對角方向 濾波器g。
[0018] 本發明與現有技術相比具有W下優點：
[0019] 第一，相比于傳統設計方法的實現復雜度，本發明的設計過程簡單。
[0020] 本發明首先對一位數字濾波器進行設計，再將一維濾波器張成二維濾波器后通過 quincunx下采樣因子使二維濾波器的頻譜得W旋轉或擴張/壓縮，最終將quincunx下采樣 因子處理后得到的兩個二維濾波器級聯得到希望的斜對角方向二維濾波器，大大降低了設 計的復雜度。
[0021] 第二，相比于傳統設計方法，本發明可設計出更加多樣化的二維原型濾波器。
[0022] 本發明通過設計一維濾波器來產生二維原型濾波器，由于現有的一維濾波器設計 方法有許多中，不同的一維濾波器設計方法能夠得到優勢各不相同的一維濾波器，由此產 生的多樣化二維原型濾波器也具有不同的優勢，因此更易滿足圖像處理中的不同需求。
[0023] 第=，相比于傳統設計方法，本發明的濾波器帶寬夾角可靈活調整。
[0024] 本發明通過對典型的漏斗型濾波器進行不同采樣因子的采樣操作，能獲得不同帶 寬夾角的對角方向濾波器，不同帶寬夾角的對角方向濾波器能夠提供長短寬度各不相同的 方向基函數，因此本發明能夠有效的提取不同長短不同寬度的方向信息。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發明的實現流程圖；
[0026] 圖2是本發明第一實施例的濾波器頻譜圖；
[0027] 圖3是本發明第二實施例的濾波器頻譜圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0029] 步驟1，產生一維低通濾波器P;
[0030] 產生帶寬為O、長度為N的一維低通濾波器P有多種現有方法可W實現，例如切比 雪夫逼近法、窗函數、頻率采樣法等，不同的一維濾波器設計方法產生的一維低通濾波器P 具有不同特點，由此產生的二維濾波器也具有不同的特點與各異的優勢。
[0031] 步驟2,根據一維低通濾波器P產生豎直方向濾波器f。
[0032] 2a)將一維低通濾波器P與自身進行行卷積與列卷積，產生初始的二維濾波器ql， 該二維濾波器的帶寬亦為《 ;
[0033] 2b)對初始的二維濾波器ql的頻譜進行45°旋轉，并進行歸一化，得到頻譜旋轉后 的二維濾波器q2:
[0034] 2bl)設置第一 quincunx采樣矩陣
；
[00對 2b2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'r，按第一 quincunx采樣矩陣Q的方式對初始的二維濾波器ql進行采樣，實現對初始的二維濾波器ql 的頻譜45°旋轉，得到旋轉后的二維濾波器q2 ' ；
[0036] 化3)對旋轉后的二維濾波器q2'進行歸一化，即將旋轉后的二維濾波器q2'乘W第 一quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q)，得到帶寬為O G的二維濾波器q2,其中O g = 2 O ;
[0037] 2c)對帶寬為的二維濾波器q2進行頻譜擴張，并進行歸一化，得到第一個鉆石 型濾波器dl:
[0038] 2cl)設置第一采樣矩[
[0039] 化2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式' 1'，按第一采樣矩 陣Md的方式對帶寬為的二維濾波器q2進行采樣，實現對該帶寬為CO。的二維濾波器q2的 頻譜擴張，得到頻譜擴張后的二維濾波器dl' ；
[0040] 化3)對頻譜擴張后的二維濾波器dl'進行歸一化，即將頻譜擴張后的二維濾波器 dl'乘W第一采樣矩陣Md的行列式值det(Md)，得到第一個鉆石型濾波器dl;
[0041] 2d)對第一個鉆石型濾波器dl進行頻譜移操作，得到沙漏型濾波器hi,即將鉆石 型濾波器dl的頻譜作為輸入，調用商用matlab軟件中的fftshift函數實現頻譜移操作，得 到沙漏型濾波器hi;
[0042] 2e)對沙漏型濾波器hi進行上采樣，并進行歸一化，使其頻譜寬度變窄、夾角變小， 得到頻譜變窄的沙漏型波器h2:
[0043] 化1)設置第二采樣矩陣/
其中Ko為數值可調的采樣因子；
[0044] 2e2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定上采樣模式'0'，按第二采樣矩 陣Mn的方式對沙漏型濾波器hi進行采樣，使沙漏型濾波器hi的頻譜變窄，得到頻譜變窄的 二維濾波器h2'；
[0045] 2e3)對頻譜變窄后的二維濾波器h2'進行歸一化，即將頻譜變窄后的二維濾波器 h2，乘W第二采樣矩陣Mn的行列式值det (Mn) = 0.25，得到頻譜變瘡的處漏巧濾淋柴h 2，該沙 漏型濾波器h2的頻譜張開角度為a, a的大小由采樣因子Ko決定，町
[0046] 2f)重復步驟1及步驟2a巧Ij2c)，得到第二個鉆石型濾波器d2;
[0047] 2g)將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個鉆石型濾波器d2級聯，即將運兩者作為 輸入，調用商用matlab軟件中的conv2函數進行級聯，得到級聯后的豎直方向二維濾波器f。 [004引步驟3,根據豎直方向濾波器f產生對角方向濾波器g。
[0049] 3a)設置第二quincunx采樣矩陣
[0050] 3b)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'1'，按第二 quincunx采樣矩陣Q的方式對豎直方向濾波器f進行采樣，使豎直方向濾波器f的頻譜45°旋 轉，得到初始的對角方向濾波器g' ；
[0051] 3c)對初始的對角方向濾波器g'進行歸一化，即將初始的對角方向濾波器g'乘W 第二quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q)，得到最終的對角方向濾波器邑。
[0052] 實施例1:設計頻譜張開角度a>2arc化n0.07的二維對角方向濾波器。
[0053] 第1步，用切比雪夫逼近法產生有限長單位沖激FIR-維低通濾波器P。
[0054] 設定濾波器長度N = 52，通帶截止頻率O P = 0.1 Ojt和阻帶起始頻率O S = 0.1731，帶 寬為《=〇.13ji，調用商用軟件matlab中的firpm函數，產生有限長單位沖激FIR-維低通濾 波器P，該一維低通濾波器P的頻譜如圖2 (a)所示。
[0055] 第2步，根據一維低通濾波器P產生豎直方向濾波器f。
[0056] 2a)將一維濾波器P與自身進行行卷積與列卷積，產生初始的二維濾波器ql，其中 初始的二維濾波器ql的每個元素ql(i，j)=P(i) Xp( j) ,i = U 2…N}，j = U 2'''N}，該二 維濾波器的帶寬亦為《 =0.1331;
[0057] 2b)對初始的二維濾波器ql的頻譜進行45°旋轉并進行歸一化：
[0化引 2bl)設置第一 quincunx采樣矩降
[0059] 2b2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'1'，按第一 quincunx采樣矩陣Q的方式對初始的二維濾波器ql進行采樣，實現對初始的二維濾波器ql 的頻譜45°旋轉，得到旋轉后的二維濾波器q2 ' ；
[0060] 化3)對旋轉后的二維濾波器q2'進行歸一化，即將旋轉后的二維濾波器q2'乘W第 一quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q) = 2,得到帶寬為O G = O. 2631的二維濾波器q2,其 中q2 = q2' Xdet(Q)=q2' X2;
[0061] 2c)對帶寬為《。= 0.2631的二維濾波器q2進行頻譜擴張，并進行歸一化，得到第一 個鉆石型濾波器dl:
[0062] 化1)設置第一采樣矩醉
[0063] 化2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'1'，按第一采樣矩 陣Md的方式對帶寬為《。= 0.2631的二維濾波器q2進行采樣，實現對該帶寬為CO。= 0.2631的 二維濾波器q2的頻譜擴張，得到頻譜擴張后的二維濾波器dl' ；
[0064] 化3)對頻譜擴張后的二維濾波器dl'進行歸一化，即將頻譜擴張后的二維濾波器 dl'乘W第一采樣矩陣Md的行列式值det(Md) = 16,得到第一個鉆石型濾波器dl，其中dl = dl' Xdet(Md) = q2' X 16,該鉆石型濾波器dl的頻譜如圖2(b)所示；
[0065] 2d)對第一個鉆石型濾波器dl進行頻譜移操作，得到沙漏型濾波器hi,即將鉆石 型濾波器dl的頻譜作為輸入，調用商用matlab軟件中的fftshift函數實現頻譜移操作，得 到沙漏型濾波器hi;
[0066] 2e)對沙漏型濾波器hi進行上采樣，并進行歸一化，使其頻譜寬度變窄、夾角變小， 得到頻譜變窄的沙漏型波器h2:
[0067] 化1)設置第二采樣矩P
[0068] 2e2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定上采樣模式'0'，按第二采樣矩 陣Mn的方式對沙漏型濾波器hi進行采樣，使沙漏型濾波器hi的頻譜變窄，得到頻譜變窄后 的二維濾波器h2' ；
[0069] 2e3)對頻譜變窄后的二維濾波器h2'進行歸一化，即將頻譜變窄后的二維濾波器 h2'乘W第二采樣矩陣Mn的行列式值det(Mn)=0.25,得到頻譜變窄的沙漏型濾波器h2,其中 h2 = h2' Xdet (Mn) =h2' X 0.25,該頻譜變窄的沙漏型濾波器h2的頻譜張開角度為
該頻譜變窄的沙漏型濾波器hi的頻 譜如圖2(c)所示；
[0070] 2f)重復第1步及2a巧Ij2c)，得到第二個鉆石型濾波器d2;
[0071] 2g)將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個鉆石型濾波器d2級聯，即將運兩者作為 輸入，調用商用matlab軟件中的conv2函數進行級聯，得到級聯后的豎直方向濾波器f，該豎 直方向濾波器f的頻譜如圖2(d)所示。
[0072] 第3步，根據豎直方向濾波器f產生對角方向濾波器g。
[0073] 3a)設置第二quincunx采樣矩陣0= _i. .1
[0074] 313)調用商用111曰1：1曰13軟件中的3曰111口1；[]1旨函數，設定下采樣模式'1'，按第二 quincunx采樣矩陣Q的方式對豎直方向濾波器f進行采樣，使豎直方向濾波器f的頻譜45°旋 轉，得到初始的對角方向濾波器g' ；
[0075] 3c)對初始的對角方向濾波器g'進行歸一化，即將初始的對角方向濾波器g'乘W 第二quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q) = 2,得到最終的對角方向濾波器g = g'Xdet (Q)=g'X2,該對角方向濾波器g的頻譜如圖2(e)所示。
[0076] 實施例2:設計頻譜張開角度a = 2arc化nO. 24的二維對角方向濾波器。
[0077] 第一步，用窗函數法產生有限長單位沖激FIR-維低通濾波器P:設定濾波器長度N = 96,截止頻率CO =0.2仙，調用商用軟件matlab中的firl函數，產生有限長單位沖激FIR- 維低通濾波器P，一維低通濾波器P的頻譜如圖3(a)所示。
[0078] 第二步，根據一維低通濾波器P產生豎直方向濾波器f。
[0079] 2.1)將一維濾波器P與自身進行行卷積與列卷積，產生初始的二維濾波器ql，其中 初始的二維濾波器ql的每個元素ql (i，j) =P( i) Xp( j)，i = {1 2…N}，j = {1 2'? 'N}，該二 維濾波器的帶寬亦為《 =0.2如；
[0080] 2.2)對初始的二維濾波器ql的頻譜進行45°旋轉并進行歸一化：
[0081 ] 2.2.1)設置第一quincunx采樣矩陣咨=J ;
[0082] 2.2.2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'1'，按第一 quincunx采樣矩陣Q的方式對初始的二維濾波器ql進行采樣，實現對初始的二維濾波器ql 的頻譜45°旋轉，得到旋轉后的二維濾波器q2 ' ；
[0083] 2.2.3)對旋轉后的二維濾波器q2'進行歸一化，即將旋轉后的二維濾波器q2'乘W 第一quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q) = 2，得到帶寬為O G = O. 4如的二維濾波器q2， 其中q2 = q2' Xdet(Q)=q2' X2;
[0084] 2.3)對帶寬為《。= 0.4如的二維濾波器q2進行頻譜擴張，并進行歸一化，得到第 一個鉆石型濾波器dl:
[0085] 2.3.1)設置第一采樣矩陣Ww =置2 ;
[0086] 2.3.2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'1'，按第一采樣 矩陣Md的方式對帶寬為《。= 0.4如的二維濾波器q2進行采樣，實現對該帶寬為O。= 0.4如 的二維濾波器q2的頻譜擴張，得到頻譜擴張后的二維濾波器dl' ；
[0087] 2.3.3)對頻譜擴張后的二維濾波器dl'進行歸一化，即將頻譜擴張后的二維濾波 器dl'乘W第一采樣矩陣Md的行列式值det(Md)=4,得到第一個鉆石型濾波器dl，其中dl = dl' Xdet(Md) = q2' X4,該鉆石型濾波器dl的頻譜如圖3(b)所示；
[0088] 2.4)對第一個鉆石型濾波器dl進行頻譜移操作，得到沙漏型濾波器hi,即將鉆石 型濾波器dl的頻譜作為輸入，調用商用matlab軟件中的fftshift函數實現頻譜移操作，得 到沙漏型濾波器hi;
[0089] 2.5)對沙漏型濾波器hi進行上采樣，并進行歸一化，使其頻譜寬度變窄、夾角變 小，得到頻譜變窄的沙漏型波器h2:
[0090] 2.5.1)設置第二采樣矩陣M。= ^
[0091 ] 2.5.2)調用商用matIab軟件中的sampl ing函數，設定上采樣模式' 0 '，按第二采樣 矩陣Mn的方式對沙漏型濾波器hi進行采樣，使沙漏型濾波器hi的頻譜變窄，得到頻譜變窄 后的二維濾波器h2' ；
[0092] 2.5.3)對頻譜變窄后的二維濾波器h2'進行歸一化，即將頻譜變窄后的二維濾波 器h2'乘W第二采樣矩陣Mn的行列式值det(Mn)=0.5,得到頻譜變窄的沙漏型濾波器h2,其 中h2 = h2' Xdet(Mn)=h2' X0.5，該頻譜變窄的沙漏型濾波器h2的頻譜張開角度為 S頻譜變窄的沙漏型濾波器h2的頻譜如 圏3(c)所不；
[0093] 2.6)重復第一步及2.1)到2.3)，得到第二個鉆石型濾波器d2;
[0094] 2.7)將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個鉆石型濾波器d2級聯，即將運兩者作為 輸入，調用商用matlab軟件中的conv2函數進行級聯，得到級聯后的豎直方向濾波器f，該豎 直方向濾波器f的頻譜如圖3(d)所示。
[00M] 第=步，根據豎直方向濾波器f產生對角方向濾波器g。
[0096] 3.1)設置第二quincunx采樣矩陣應=I ;
[0097] 3.2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式'1'，按第二 quincunx采樣矩陣Q的方式對豎直方向濾波器f進行采樣，使豎直方向濾波器f的頻譜45°旋 轉，得到初始的對角方向濾波器g' ；
[0098] 3.3)對初始的對角方向濾波器g'進行歸一化，即將初始的對角方向濾波器g'乘W 第二quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q) = 2,得到最終的對角方向濾波器g = g' Xdet (Q)=g'X2,該對角方向濾波器g的頻譜如圖3(e)所示。
【主權項】
1. 一種二維對角方向濾波器的設計方法，包括： (1) 產生帶寬為ω、長度為N的有限長單位沖激FIR-維低通濾波器P; (2) 根據一維低通濾波器p產生豎直方向濾波器f: (2a)將一維低通濾波器p與自身進行行卷積與列卷積，產生初始的二維濾波器ql，該二 維濾波器的帶寬亦為ω ; (2b)對初始的二維濾波器ql的頻譜進行45°旋轉，并進行歸一化，得到帶寬為ω。的二維 濾波器q2; (2c)對帶寬為ω。的二維濾波器q2通過下采樣進行頻譜擴張，并進行歸一化，得到第一 個鉆石型濾波器dl; (2d)對第一個鉆石型濾波器dl進行頻譜移π操作，得到沙漏型濾波器hi; (2e)對沙漏型濾波器hi進行上采樣，并進行歸一化，使其頻譜寬度變窄、夾角變小，得 到頻譜變窄的沙漏型波器h2; (2f)重復步驟（1)及步驟(2a)到(2c)，得到第二個鉆石型濾波器d2; (2g)將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個鉆石型濾波器d2級聯，得到豎直方向濾波器 f; (3) 根據豎直方向濾波器f產生對角方向濾波器g: 對級聯所得的豎直方向濾波器f進行頻譜45°旋轉，并進行歸一化，得到對角方向濾波 器g。2. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟（1)中用一維濾波器設計方法產生帶寬為ω、 長度為Ν的有限長單位沖激FIR-維低通濾波器ρ，采用切比雪夫逼近法或窗函數法或其他 現有方法。3. 根據權利要求2所述的方法，其中采用切比雪夫逼近法產生有限長單位沖激FIR-維 低通濾波器P，按如下步驟進行： 首先，設定濾波器長度N、通帶截止頻率ω p、阻帶起始頻率ω s和帶寬ω， 然后，調用商用軟件matlab中的firpm函數，產生有限長單位沖激FIR-維低通濾波器 p〇4. 采用根據權利要求2所述的方法，其中采用窗函數法產生有限長單位沖激FIR-維低 通濾波器P，是先設定濾波器長度N和帶寬ω;再調用商用軟件matlab中的firl函數，產生有 限長單位沖激FIR-維低通濾波器p。5. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2b)中對初始的二維濾波器ql的頻譜進行45° 旋轉并進行歸一化，按如下步驟進行： (2bl)設置第一quincunx采樣矩陣(?= q〗或β=:丨丄；_ (2b2)調用商用mat lab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式' Γ，按第一 quincunx 采樣矩陣Q的方式對初始的二維濾波器ql進行采樣，實現對初始的二維濾波器ql的頻譜45° 旋轉，得到旋轉后的二維濾波器q2' ； (2b3)對旋轉后的二維濾波器q2'進行歸一化，即將旋轉后的二維濾波器q2'乘以第一 quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q)，得到帶寬為ω。的二維濾波器q2,其中2 ω。6. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2c)中對帶寬為ω。的二維濾波器q2進行頻譜 擴張并進行歸一化，按如下步驟進行： (2cl)設置第一采樣矩陣，其中Κ = π/ω。； (2c2)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式' Γ，按第一采樣矩陣Md 的方式對帶寬為ω。的二維濾波器q2進行采樣，實現對該帶寬為ω。的二維濾波器q2的頻譜 擴張，得到頻譜擴張后的二維濾波器dl' ； (2c3)對頻譜擴張后的二維濾波器dl'進行歸一化，即將頻譜擴張后的二維濾波器dl' 乘以第一采樣矩陣Md的行列式值det(Md)，得到第一個鉆石型濾波器dl。7. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2d)中對第一個鉆石型濾波器dl進行頻譜移π 操作，是將鉆石型濾波器dl的頻譜作為輸入，調用商用matlab軟件中的fftshift函數實現 的，然后得到沙漏型濾波器hi。8. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2e)中對沙漏型濾波器hi通過上采樣使其頻 譜變窄并進行歸一化，按如下步驟進行： (2el)設置第二采樣矩陣^1，其中KQ為數值可調的采樣因子； .° KQ_ (2e2)調用商用mat lab軟件中的sampl ing函數，設定上采樣模式' 0 '，按第二采樣矩陣Mn 的方式對沙漏型濾波器hi進行采樣，使沙漏型濾波器hi的頻譜變窄，得到頻譜變窄后的二 維濾波器h2'； (2e3)對頻譜變窄后的二維濾波器h2'進行歸一化，即將頻譜變窄后的二維濾波器h2' 乘以第二采樣矩陣Mn的行列式值det(Mn) =0.25，得到頻譜變窄的沙漏型濾波器h2，該沙漏 型濾波器h2的頻譜張開角度為α，α的大小由采樣因子K〇決定，即9. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2g)中將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個 鉆石型濾波器d2級聯，是通過將二者作為輸入，調用商用matlab軟件中的conv2函數實現 的，級聯后得到豎直方向濾波器f。10. 根據權利要求1所述的方法，其中步驟(3)中對豎直方向濾波器f進行頻譜45°旋轉 并進行歸一化，按如下步驟進行： (3a)設置第二quincunx采樣矩陣(3b)調用商用matlab軟件中的sampling函數，設定下采樣模式' Γ，按第二quincunx 采樣矩陣Q的方式對豎直方向濾波器f進行采樣，使豎直方向濾波器f的頻譜45°旋轉，得到 初始的對角方向濾波器g' ； (3c)對初始的對角方向濾波器g'進行歸一化，即將初始的對角方向濾波器g'乘以第二 quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q)，得到最終的對角方向濾波器g。
【文檔編號】G06F17/50GK105956338SQ201610421004
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月13日
【發明人】謝雪梅, 韓笑, 李永波, 翁昕, 趙至夫, 石光明
【申請人】西安電子科技大學