層疊濾波器的優(yōu)化理論及其算法的研究.pdf

1、層疊濾波器是一種具有層疊性和閾值分解性的滑動窗非線性數(shù)字濾波器，利于并行處理和VLSI實(shí)現(xiàn)，同時該濾波器在理論上概括了許多非線性濾波器。因此，對其研究具有重要的理論價值和實(shí)際意義。 層疊濾波器濾波器設(shè)計(jì)的核心問題是層疊濾波器的優(yōu)化，因此本文主要致力于層疊濾波器的優(yōu)化算法研究，研究內(nèi)容及成果如下： 提出利用仿生智能算法基于MAE準(zhǔn)則進(jìn)行層疊濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)：(1)采用離散粒子群算法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)層疊濾波器，比采用遺傳算法優(yōu)化的層

2、疊濾波器能較快速收斂和得到較好的優(yōu)化效果；(2)在基本克隆選擇算法的基礎(chǔ)上，采用一種改進(jìn)型克隆選擇算法進(jìn)行層疊濾波器的優(yōu)化，進(jìn)一步在優(yōu)化速度和優(yōu)化效果上改善了層疊濾波器的性能；(3)利用蟻群算法的快速收斂特性，保留其基本機(jī)制而對算子進(jìn)行修改，并將其優(yōu)化結(jié)果作為初值與改進(jìn)型克隆選擇算法相結(jié)合，大大提高了層疊濾波器的優(yōu)化速度。 利用全局優(yōu)化算法，研究了基于pth-order誤差準(zhǔn)則的層疊濾波器的優(yōu)化問題，分別仿真實(shí)現(xiàn)了基于3th-o

3、rder和4th-order誤差準(zhǔn)則的最優(yōu)層疊濾波器。仿真結(jié)果表明較基于MAE準(zhǔn)則優(yōu)化的層疊濾波器有較好的視覺效果，同時較基于MAE準(zhǔn)則和MSE準(zhǔn)則優(yōu)化的層疊濾波器有更強(qiáng)的去除噪聲能力。 在NWMAE準(zhǔn)則基礎(chǔ)上，提出一種權(quán)系數(shù)自適應(yīng)NWMAE準(zhǔn)則，這種算法的權(quán)系數(shù)可以根據(jù)當(dāng)前濾波窗信號值自動調(diào)整，不用預(yù)先設(shè)置?；诖朔N準(zhǔn)則得到的最優(yōu)層疊濾波器在盡可能保持圖象的邊緣的同時，能較好濾除圖象噪聲，在圖象的邊緣保持上和抑制噪聲上得到了有