Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Potokowa realizacja trójwymiarowego filtru uśredniającego w oparciu o struktury rotatorowe

10.15199/48.2016.09.02

Paweł POCZEKAJŁO

nr katalogowy: 100490
10.15199/48.2016.09.02

Artykuł dotyczy systemu przetwarzania danych 3D. Zaprezentowana została synteza potokowej realizacji filtru uśredniającego 3D z wykorzystaniem struktur rotatorowych. W procesie syntezy zastosowano oryginalne techniki pozwalające na uzyskanie układu o porównywalnych lub lepszych parametrach w porównaniu do struktur bezpośrednich. System zweryfikowany został symulacyjnie w środowisku Scilab, przetworzone zostały również przykładowe obrazy 3D. Podczas realizacji sprzętowej, rotatory pozwalają na zminimalizowanie złożoności obliczeniowej struktury oraz zmniejszenie wrażliwości układu na skończoną precyzję obliczeń. Zastosowanie algorytmu CORDIC przy implementacji rotatorów, umożliwi uzyskanie w pełni potokowego systemu. Abstract. This paper presents synthesis of a pipeline three-dimensional (3D) mean filter by means of rotation structure. The synthesis is based on original method for separable FIR filters. Rotation structures allow to obtain smaller sensitivity of finite precision calculations and make possible to use pipelining. The system has been verified by a simulation in Scilab environment using a 3D medical image in DICOM format. (Pipeline realization of three-dimensional mean filter using rotation structure). Słowa kluczowe: CPS 3D, filtr uśredniający 3D, filtr potokowy, rotator. Keywords: 3D DSP, 3D mean filter, pipeline filter, rotation. Wstęp Systemy Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów (CPS) w chwili obecnej niemal całkowicie wyparły już układy analogowe. Gwałtowny rozwój mikroprocesorów oraz metod przetwarzania danych pozwoliły na implementację coraz bardziej złożonych systemów. Pojawianie się nowych technik CPS związane jest nie tylko z doskonaleniem przeprowadzanych obliczeń, ale również z przetwarzaniem coraz większej ilości danych, co sprawia, że układy wymagają dużo większej mocy obliczeniowej. Obecnie przetwarza się głównie sygnały jedno-, dwu- oraz trzywymiarowe (1D, 2D, 3D) [1, 2], a coraz częściej również bardziej złoż[...]

Bibliografia

[1] Yoshida H., Toriwaki J., Fundamentals of Three-dimensional Digital Image Processing, Springer-Verlag, (2009)
[2] Khali H., Riyadh M., Araar A., Real-time 3D image computation using LUT-based DSP systems, The 2004 IEEE Asia-Pacific Conference on Circuits and Systems, (2004), vol. 1, 369-372
[3] Kang Zhang, Jin U. Kang, Real-time 4D signal processing and visualization using graphics processing unit on a regular nonlinear-k Fourier-domain OCT system, Optics Express, Vol. 18, Issue 11 (2010), 11772-11784
[4] Thomas C., DeVries P., Hardin J., White J., Four-Dimensional Imaging: Computer Visualization of 3D Movements in Living Specimens, Science, Vol. 273, No. 5275 (1996), 603-607
[5] Dandekar O., Castro-Pareja C., Shekhar R., FPGA-based realtime 3D image preprocessing for image-guided medical interventions, JRTIP, 1 (2007), 285-301
[6] Teßmann M., Mohr S., Gayetskyy S., Haßler U., Hanke R., Greiner G., Automatic Determination of Fiber-Length Distribution in Composite Material Using 3D CT Data, EURASIP journal on advances in signal processing, (2010), Art. 545030
[7] Verdonck L., Vermeulen F., Docter R., Meyer C., Kniess R., 2D and 3D ground-penetrating radar surveys with a modular system: data processing strategies and results from archaeological field tests, Near Surface Geophysics, Vol 11, No 2, April 2013, 239-252
[8] Wirski R.T., Wawryn K., Stanowa synteza systemów bezstratnych o skończonej odpowiedzi impulsowej, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), nr.11a, 218-221
[9] Wirski R.T., Wawryn K., Strzeszewski B., State-space approach to implementation of FIR systems using pipeline rotation structures, ICSES, Wrocław, (2012)
[10] Poczekajło P., Wirski R.T., Synteza separowalnych trójwymiarowych filtrów ortogonalnych o strukturze potokowej, Przegląd Elektrotechniczny, 89 (2013), nr.10, 150-152
[11] Wawryn K., Poczekajlo P., Wirski R., FPGA implementation of 3-D separable Gauss filter using pipeline rotation structures, MIXDES 2015, 22nd International Conference 25-27 June 2015, 589-594
[12] Ohser J., Schladitz K., 3D Images of Materials Structures: Processing and Analysis, Wiley-VCH, Weinheim, Germany (2009)
[13] Home - Scilab
[online], http://www.scilab.org/, data dostępu 15.01.2016r.
[14] Volder J.E., The CORDIC trigonometric computing technique, IRE Trans. Electron. Comput., vol. EC-8, no. 3, 330-334, Sep. 1959
[15] DICOM files
[online], http://www.osirix-viewer.com/datasets/, data dostępu 15.01.2016r.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 100490 "Potokowa realizacja trójw..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma