ディジタルフィルタの設計効率改善および安定判別手法に関する研究

提高数字滤波器设计效率及稳定性判定方法研究

• 批准号: 12750320
• 负责人: 市毛 弘一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750320/
• 关键词: ディジタルフィルタ; 安定性; スプライン関数; 画像処理; FIRディジタルフィルタ; スプライン; ボックススプライン

本研究は、様々なディジタルフィルタの設計効率改善や安定判別のための新たな手法を構築することを目指すものである。設計効率改善については平成12年度に一定の成果が得られたことから、平成13年度は、フィルタの安定判別、特に画像処理応用のためのフィルタの安定化にっいて検討を行った。ディジタル画像処理技術、特に画像操作のための基礎技術においては、補間やフィルタリングなどの操作が重要になる。高精度な操作を行うためには、複雑な処理が必要となるだけでなく、そのアルゴリズムの安定化が重要な問題となる。例として、画像処理でよく用いられるスプライン関数の係数導出過程では、逆方向のフィルタリングを行うことで安定性の問題を解決している。平成12年度に、画像処理のためのひとつの関数として、ボックススプライン関数に注目して、その高速アルゴリズムを提案した。しかしながら、このアルゴリズムは関数基底に関するものであり、この関数を用いて実際に画像処理を行うためには、ボックススプライン係数の導出および画像再構成アルゴリズムが必要であった。これらの過程では複雑な演算の簡略化や係数導出プロセスの安定化が問題である。特に、係数導出にはIIRフィルタが必要なため、安定性に関する議論は避けられない問題となる。そこで、差分処理とIIRフィルタを組み合わせることで、安定に画像処理を行うことのできるアルゴリズムを考案し、その性能を実際に検証した。IIRフィルタ単体では安定性を保証できない場面においても、差分処理を組み合わせることで安定化を図ることができることを示した。さらに、こうした考察に基づいて、実際に画像の分解・再構成アルゴリズムを構築し、その性能を検証した。一般には安定性が問題となるHRフィルタに関して、特に画像処理に用途を特化すれば、差分処理や逆方向フィルタリングを組み合わせることで、安定化および計算の効率化を図ることが可能となることを示した。

This study focuses on the design efficiency improvement and stable judgment of the new design method and construction of the new design. Design efficiency improvement was achieved in FY2012 and was a definite result in FY2013, FY2013フィルタの stabilization judgment, special image processing and のためのフィルタの stabilization にっいて検撒行った.ディジタルimage processing technology, special image manipulation basic technology においては, tweening technology important などのoperation. High-precision operation is necessary, complex processing is necessary, and stabilization is an important issue. Example: The process of deriving the coefficients of the image processing system using the いられるスプラインkankan numberは、The problem of stability in the reverse direction is solved by the problem of stability. Heisei 12 year に、Image processing のためのひとつの关书として、ボックススプラインkanshu no attention して, そのhighway アルゴリズムを proposal した.しかしながら, このアルゴリズムは尧尧聫关するものであり, この关数を用いて実记にimage place It is necessary to reconstruct the image of the を行うためには and the ボックススプライン coefficient and reconstruct the アルゴリズムが. The process is simplified and the coefficients are derived, and the problem of stabilization is solved. Characteristics, coefficient derivation, IIR, necessary, and stability, discussion, avoidance, and problems.そこで, differential processing and IIR フィルタを group み合わせることで, stable image department理を行うことのできるアルゴリズムを Examination Caseし、そのPerformanceを実间に検证した. IIR single body stability guarantee, scene stability, difference The treatment is done with the combination of the ingredients and the stabilization of the ingredients.さらに, こうしたinvestigation of にbase づいて, 実记にimageのanalyses and reconstruction アルゴリズムをconstruct し, そのperformance を検证した. General stability problem, HR customization, special image processing purpose, specialization, differential processing reverse directionフィルタリングを组み合わせることで, stabilization およびcalculation のefficiency を図ることがpossible となることをshow した.

项目成果

Koichi Ichige,Mamoru Iwaki and Rokuya Ishii: "Accurate Estimation of Minimum Filter Length for Optimum FIR Digital Filters"IEEE Transactions on Circuits and Systems II : Analog and Digital Signal Processing. 47・10. 1008-1016 (2000)

Koichi Ichige、Mamoru Iwaki 和 Rokuya Ishii：“最佳 FIR 数字滤波器的最小滤波器长度的准确估计”IEEE Transactions on Circuits and Systems II：模拟和数字信号处理 47・1016。

Takeshi Asahi, Koichi Ichige, Rokuya Ishii: "Fast Computation of Exponential B-splines"Proceedings of The International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications. 1296-1299 (2001)

Takeshi Asahi、Koichi Ichige、Rokuya Ishii：“指数 B 样条的快速计算”电路/系统、计算机和通信国际技术会议论文集。

Takeshi Asahi, Koichi Ichige, Rokuya Ishii: "A Computationally Efficient Algorithm for Exponential B-splines Based on Differene/IIR Filter Approach"IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. E85A-7(掲載決定,印刷中).

Takeshi Asahi、Koichi Ichige、Rokuya Ishii：“基于 Differene/IIR 滤波器方法的指数 B 样条的计算高效算法”IEICE 电子、通信和计算机科学基础知识汇刊 E85A-7（已出版，正在出版）。

Takeshi Asahi, Koichi Ichige, Rokuya Ishii: "An Efficient Algorithm for Decomposition and Reconstruction of Images by Box Splines"IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. E84A-8. 1883-1891 (2001)

Takeshi Asahi、Koichi Ichige、Rokuya Ishii：“一种通过箱形样条分解和重建图像的有效算法”IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences。

Takeshi Asahi,Koichi Ichige and Rokuya Ishii: "Directional Difference Summation Approach to Discrete Box Splines and Its Applications"Proceedings of 2000 IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation. 4. 2365-2370 (2

Takeshi Asahi、Koichi Ichige 和 Rokuya Ishii：“离散箱样条的方向差分求和方法及其应用”2000 年 IEEE 工业电子、控制和仪表国际会议论文集。