The present invention proposes an image contrast enhancement filter based on fractional partial differential equations, which is implemented in the form of a digital circuit. The image contrast enhancement filter based on fractional partial differential equations is composed of an adder, a square, a multiplier, a multiplier two, an adder two and an adder three in a cascade mode. his
【技术实现步骤摘要】
一种基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器
本专利技术提出的一种基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器以数字电路形式实现。见图3,该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器是采用加法器一1、平方器2、乘法器一3、乘法器二4、加法器二5和加法器三6以级联方式构成的。其中,加法器一1并行输入第n-1次和第n次迭代的数字图像和加法器一1的输出信号输入给平方器2,平方器2的输出信号输入给乘法器二4,该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器的信号生成单元电路的输出信号输入给乘法器一3,信号生成单元电路是采用加法器四7、实部计算器8和乘法器三9以级联方式构成的,乘法器三9输出信号,乘法器一3的输出信号输入给加法器二5,乘法器二4和加法器二5的输出信号并行输入给加法器三6,加法器三6输出第n+1次迭代的数字图像其中,分数阶微积分的阶次v1、v2和v3不是传统的整数阶,而是非整数阶,工程应用中取分数或有理小数。v1、v2和v3可以相等,亦可不相等。系数α1和α2是非负实数,且α2=2α1。分数阶最速下降法的收敛速率μ是是非负实数。Re{}是取复数的实数部分计算。 ...
【技术保护点】
一种基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器,其特征在于:该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器以数字电路形式实现;该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器是采用加法器一(1)、平方器(2)、乘法器一(3)、乘法器二(4)、加法器二(5)和加法器三(6)以级联方式构成的;其中,加法器一(1)并行输入第n‑1次和第n次迭代的数字图像
【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器,其特征在于:该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器以数字电路形式实现;该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器是采用加法器一(1)、平方器(2)、乘法器一(3)、乘法器二(4)、加法器二(5)和加法器三(6)以级联方式构成的;其中,加法器一(1)并行输入第n-1次和第n次迭代的数字图像和加法器一(1)的输出信号输入给平方器(2),平方器(2)的输出信号输入给乘法器二(4),该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器的信号生成单元电路的输出信号输入给乘法器一(3),信号生成单元电路是采用加法器四(7)、实部计算器(8)和乘法器三(9)以级联方式构成的,乘法器三(9)输出信号,乘法器一(3)的输出信号输入给加法器二(5),乘法器二(4)和加法器二(5)的输出信号并行输入给加法器三(6),加法器三(6)输出第n+1次迭代的数字图像其中,分数阶微积分的阶次v1、v2和v3不是传统的整数阶,而是非整数阶,工程应用中取分数或有理小数;v1、v2和v3可以相等,亦可不相等;系数α1和α2是非负实数,且α2=2α1;分数阶最速下降法的收敛速率μ是是非负实数;Re{}是取复数的实数部分计算;||||是求L2范数计算;||是求绝对值计算;时间间隔Δt是非负实数,迭代数n是正整数,第n次迭代时间tn=nΔt,初始时间t0=0;S(x,y)是反射图像,R(x,y)是物体表面的反射特征,L(x,y)是入射光,Log[]是对数计算,s(x,y)=Log[S(x,y)],r(x,y)=Log[R(x,y)],l(x,y)=Log[L(x,y)],且l≥s;是第n次迭代时刻的l(x,y),是原始反射图像的对数变换,是原始入射光的对数变换,是v1阶分数阶偏微分算子,和分别是和的共轭算子,和DFT()是离散傅立叶变换,μ1=0,1,…,M-1和μ2=0,1,…,N-1分别是l(x,y)在x轴和y轴方向上的图像尺寸,j是虚数单位。2.根据权利要求1所述的一种基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器,其特征在于:该基于分数阶偏微分方程的图像对比度增强滤波器的加法器一(1)并行输入第n-1次和第n次迭代的数字图像和完成的计算是平方器(2)完成的计算是乘法器一(3)并行输入信号生成单元电路输出的信号和参数,乘法器一(3)完成的计算是乘法器二(4)并行输入平方器(2)的输出信号以及参数和乘法器二(4)完成的计算是加法器二(5)并行输入乘法器一(3)的输出信号和第n次迭代的数字图像加法器二(5)完成的计算是加法器三(6)并行输入乘法器二(4)的输出信号和加法器二(5)的...
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