Um die Bilddarstellungsqualität zu verbessern und den Verbrauch von Hardware-Ressourcen im bilateralem Filteralgorithmus basierend auf Feldprogrammierbaren Gattern (FPGA) zu reduzieren, wurde ein Segment-Annäherungs-basiertes bilaterales Filteralgorithmus entworfen. Durch segmentierte Annäherungsberechnung wurden die Speicherkapazität des Wertbereichs und die Bitbreite der Ausgabedaten im bilateralen Filter reduziert, wodurch die Rechenkomplexität und der Verbrauch von Hardware-Ressourcen verringert wurden. Der segmentgenaue approximative bilaterale Filteralgorithmus wurde auf den FPGA-Plattformen Zynq-7000 und Sparten-7 implementiert, und die Filter- und Kantenerhaltungsleistung unter verschiedenen Gaußschen Rauschwerten und deren optimalen Standardabweichungen des Wertebereichs wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Algorithmus in der Leistung mit dem traditionellen bilateralen Filteralgorithmus vergleichbar ist und im Vergleich dazu der Einsatz von Lookup-Tabellen (LUT) und digitalen Signalprozessoren (DSP) um 9,9 % bzw. 71,1 % reduziert wurde, wobei der Energieverbrauch nur 0,128 W beträgt. Der Algorithmus eignet sich für bildfilternde Anwendungen mit begrenzten Hardware-Ressourcen.

Bildverarbeitung;Bilateraler Filteralgorithmus;FPGA;Segmentannäherung