[发明专利]在FPGA中实现图像双边滤波的方法和装置、FPGA

权利要求书

1.一种在FPGA中实现图像双边滤波的方法，其特征在于，包括：

在FPGA接收来自成像设备的图像数据的过程中，在接收到图像数据中的有效数据后，将接收到的一个像素数据确定为目标像素数据，确定该目标像素数据所在滤波窗口中的全部像素数据为影响像素数据；

依次从存储的空域权重表中查找确定每个影响像素数据对应的空域权重值，从存储的值域权重表中查找确定每个影响像素数据对应的值域权重值；

根据查找到的该目标像素数据的全部影响像素数据的空域权重值和值域权重值，使用双边滤波器对该目标像素数据进行滤波，得到滤波后的像素数据，

其中，从存储的值域权重表中查找确定每个影响像素数据对应的值域权重值，包括：

确定目标像素数据的灰度值与该影响像素数据的灰度值之间的差值，根据该差值在值域权重表中查找确定与该差值对应的值域权重值，

所述方法还包括：

在FPGA接收第一帧图像数据的过程中，在第一帧图像数据的帧消隐期，根据预设的空域光滑参数σ_s、值域光滑参数σ_r、滤波窗口半径r和灰度值数据位宽n，确定空域权重表中包括的空域权重值和值域权重表中包括的值域权重值，

存储确定得到的空域权重表和值域权重表，

在接收后续图像数据的过程中，在接收图像数据的帧消隐期，检测双边滤波器的空域光滑参数、值域光滑参数、滤波窗口尺寸和灰度值数据位宽中的任意一个参数是否有更新，在确定参数有更新的情况下，根据更新后的空域光滑参数、值域光滑参数、滤波窗口尺寸和灰度值数据位宽，确定空域权重表中包括的空域权重值和/或值域权重表中包括的值域权重值，

其中，存储确定得到的空域权重表，包括：

根据滤波窗口中影响像素数据的位置顺序，在空域权重表中存储影响像素数据对应的空域权重值，在空域权重表中，影响像素数据的位置编号为索引，

其中，存储确定得到的值域权重表，包括：

按照0至N-1数值从小到大或者从大到小的顺序，在值域权重表中对应存储数值0至N-1对应的值域权重值，在值域权重表中，目标像素数据的灰度值与影响像素数据的灰度值之间的差值的绝对值为索引，N是值域权重表中值域权重值的个数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，空域权重表中包括M个空域权重值，一个空域权重值是目标像素数据在滤波窗口中的一个影响像素数据对目标像素数据的空域邻近权重，滤波窗口中包括M个影响像素数据，M＝(2r+1)²，r为滤波窗口Ω的窗口半径；一个值域权重值是一个影响像素数据对目标像素数据的值域邻近权重，N＝2ⁿ，n为灰度值数据位宽。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

从存储的空域权重表中查找确定一个影响像素数据对应的空域权重值，包括：

根据影响像素数据在滤波窗口中的位置，从存储的空域权重表中查找确定与该影响像素数据的位置对应的空域权重值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

存储更新后的空域权重表和/或值域权重表；并接收图像数据中的有效数据。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，确定空域权重表中包括的空域权重值，确定值域权重表中包括的值域权重值，包括：

根据公式确定一个影响像素数据的空域权重值；

根据公式确定一种值域权重值；

其中，g_s(i，j，k，l)为空域上的滤波函数，f_r(i，j，k，l)为值域上的滤波函数，I(i,j)为目标像素数据的灰度值，(i,j)为目标像素数据的坐标，I(k,l)为影响像素数据的灰度值，(k，l)为影响像素数据的坐标，σ_s为空域光滑参数，σ_r为值域光滑参数。