Ortogonalna realizacja potokowego filtru Laplace'a do przetwarzania obrazów medycznych 2D

• Autorzy: Poczekajło Paweł , Suszyński Robert

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.09.17

Warianty tytułu

EN

Pipeline realization of the Laplace filter to 2D medical images processing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono dwie realizację filtru Gaussa 1D. Pierwsza oparta jest na bezpośredniej implementacji splotu, druga oparta została na filtrze ortogonalnym realizowanym za pomocą rotatorów Givensa. Obie realizacje został przeanalizowane pod kątem wrażliwości na kwantowanie współczynników dla 8-, 16- i 24-bitowych rejestrów. Wyznaczono i porównano błędy średniokwadratowe charakterystyki amplitudowej oraz błędy dla odpowiedzi systemu na pobudzenie losowym szumem i deltą Kroneckera.

EN

In the paper, two realizations of 1D Gauss filter are presented. The first realization is based on direct structure with convolution, in the second orthogonal filter with use Givens rotations is realized. Both systems are analyzed of sensitivity on coefficient quantization for 8-, 16- and 24- bits length of register. Also determined mean squared errors for amplitude characteristices, impulse responses and responses on noise excitation.

Słowa kluczowe

PL

CPS 2D; filtr FIR; filtr potokowy; obrazy medyczne; filtr krawędziowy; filtr Laplace'a

EN

DSP 2D; FIR filter; pipeline filter; medical image; edge detection filters; Laplace filter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 9
• Strony: 80--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Poczekajło Paweł

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Suszyński Robert

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

Bibliografia

• [1] Fettweis A., Digital filter structures related to classical filter networks, AEÜ, vol. 25, no. 2 (1971), pp. 79-89.
• [2] Henrot D., Mullis C. T., " A modular and orthogonal digital filter structure for parallel processing ", Proc. ICASSP'83, 1983, pp. 623-626. 84 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 96 NR 9/2020
• [3] Vaidyanathan P.P., Multirate Systems And Filter Banks, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey (1993). ISBN: 81- 7758-942-3
• [4] E. Deprettere, "Synthesis and fixed-point implementation of pipelined true orthogonal filters", ICASSP '83. IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1983, pp. 217-220. DOI: 10.1109/ICASSP.1983.1172177
• [5] Danković N., Antić D., Nikolić S., Milojković M., P. Staniša, New class of digital malmquist-type orthogonal filters based on the generalized inner product application to the modeling dpcm system, Mechanical Engineering, vol. 17, no. 3 (2019), pp. 385- 396. DOI: 10.22190/FUME190327034D
• [6] Valkova-Jarvis Z., Stoynov V., Mihaylova D., Designing Efficient Bilinear Bicomplex Orthogonal Digital Filters, IEEE Microwave Theory and Techniques in Wireless Communications (MTTW), Riga, Latvia 2019, pp. 5-8. DOI: 10.1109/MTTW.2019.8897273
• [7] Dewilde P., The Power of Orthogonal Filtering, IEEE Circuits and Systems Magazine, vol. 18, no. 4, pp. 70-C3, Fourthquarter 2018. DOI: 10.1109/MCAS.2018.2872668
• [8] Wirski R., On the realization of 2-D orthogonal state-space systems, Signal Processing, 88(2008), nr. 11, pp. 2747-2753. DOI: 10.1016/j.sigpro.2008.05.018
• [9] Wirski R., Synthesis and Realization of Two-Dimensional Separable Denominator Orthogonal Systems via Decomposition Into 1-D Systems, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 66(2019), nr. 11, pp. 4309 - 4322. DOI: 10.1109/TCSI.2019.2927673
• [10] Wirski R., Synthesis of 2-D State-Space Equations for Orthogonal Separable Denominator Systems, International Conference on Signals and Electronic Systems (ICSES), Wroclaw 2010, pp. 285-288.
• [11] Roesser R.P., A discrete state-space model for linear image processing, IEEE Trans. Automat. Control, 20 (1975), nt. 1, pp. 1-10.
• [12] Golub G. H., Van Loan C. F., Matrix Computations (3rd ed.), The Johns Hopkins Univ. Press, Baltimore (1996).
• [13] Online, OsiriX | DICOM Image Library, http://www.osirixviewer. com/resources/dicom-image-library/
• [14] Online, Home - SCILAB, https://www.scilab.org/
• [15] Online, Terasic Inc. - Expertise in FPGA/ASIC Design, http://www.terasic.com.tw/en/
• [16] Suszynski R., Wawryn K., Wirski, R., 2D Image Processing for Auto-guiding System, in Proc. of 2011 IEEE 54th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS), Seul 2011. DOI: 10.1109/MWSCAS.2011.6026368
• [17] Suszynski R., Wawryn K., Wirski, R., 2D signal processing for identification and tracking moving object, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 87, iss. 10, 2011, pp. 126-129.
• [18] Suszynski R., Digital processing of CCD images for autoguiding astrophotography system, 15th International Conference on Mixed Design of Integrated Circuits Systems (MIXDES), Poznan 2008, pp. 559-562.
• [19] Poczekajło P., Wawryn K., Algorithm for Realisation, Parameter Analysis, and Measurement of Pipelined Separable 3D Finite Impulse Response Filters Composed of Givens Rotation Structures, IET Signal Processing, 12 (2018), nr. 7, pp. 857-867. DOI: 10.1049/iet-spr.2017.0450
• [20] Poczekajło P., Wawryn K., Hardware implementation of 3D pipelined laplace filter based on rotation structures, 24th International Conference on Mixed Design of Integrated Circuits Systems (MIXDES), Bydgoszcz 2017, pp. 276-280. DOI: 10.23919/MIXDES.2017.8005215

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).