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  • %%%%%%------------------图像复原之空间滤波--------------------------------- clc; clear; %读入图像,并转换为double型 I=imread('D:\Gray Files\5-7.tif');...title('最大值滤波器');  
    %%%%%%------------------图像复原之空间滤波---------------------------------
    clc;
    clear;
    %读入图像,并转换为double型
    I=imread('D:\Gray Files\5-7.tif');
    I_D=im2double(I);
    [MM,NN]=size(I_D);
    
    %%%%%----------------------2、顺序统计滤波器-------------------------------
    %%======================= 2.2 最大值或最小值滤波器=========================
    %最大值滤波适合处理带有“胡椒噪声”的图像
    %最小值滤波器适合处理带有“盐”噪声的图像
    %定义子窗口的尺寸
    m=3;
    n=3;
    %确定要扩展的行列数
    len_m=floor(m/2);
    len_n=floor(n/2);
    %将原始图像进行扩展,这里采用了镜像扩展,以进行图像边缘计算
    I_D_pad=padarray(I_D,[len_m,len_n],'symmetric');
    %获得扩展后的图像尺寸
    [M,N]=size(I_D_pad);
    J_Max=zeros(MM,NN);
    %J_Min=zeros(MM,NN);
    %逐点计算子窗口的最大/最小值
    for i=1+len_m:M-len_m
        for j=1+len_n:N-len_n
            %从扩展图像中取出子图像
            Block=I_D_pad(i-len_m:i+len_m,j-len_n:j+len_n);
            %最大值滤波        
            J_Max(i-len_m,j-len_n)=max(max(Block));
            %最小值滤波        
    %         J_Min(i-len_m,j-len_n)=min(min(Block));        
        end
    end
    imshow(J_Max);
    title('最大值滤波器');

     

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  • 带通滤波器(BPF)被广泛用于通带非常窄、通带以外任何其它频率被衰减的应用。 公式(1)是带通滤波器的二阶带通传输函数: 其中,K代表恒定的滤波器增益,Q代表滤波器的品质因数。 在H.Martinez et al撰写的文章...

      带通滤波器(BPF)被广泛用于通带非常窄、通带以外任何其它频率被衰减的应用。

      公式(1)是带通滤波器的二阶带通传输函数:

    d3f03fbd3cff783e64d2f36597f47054.png

      其中,K代表恒定的滤波器增益,Q代表滤波器的品质因数。

      在H.Martinez et al撰写的文章(参考文献[1])中,描述了一种具有可调品质因数、在谐振频率点具有恒定传输系数且采用三个运放设计的带通滤波器。这种滤波器的传输函数符合公式(1),其中K反比于品质因数Q.这种带可调品质因数的带通滤波器(参考文献1中的图1)由一个双T单元和一个差分电路组成。

      本文要讨论的这种设计可以将带通滤波器方案中的差分电路剔除在外,H.Martinez et al.提供的方案属性则都有保留。

      图1a所示的带通滤波器框图中有一个采用IC1和IC2的电压跟随器,它可以用一个标准的双运放并将其反相输入端连接到运放输出来实现。

    ade11cff6428ababe87598f699f4f473.png
    图1:这种有源带通滤波器方案(a)可以改变品质因数,同时保持谐振频率点的增益系数不变。它基于的是没有差分放大器的双T单元(b)结构。

      图1所示的带通滤波器基于的是一种双T型结构(图1b)。

      根据(参考文献1中的公式2)设计的滤波器的增益函数公式是:

    2b56f12ef669ddd1643692da44b08639.png

      其中m是提供给双T单元(图1b)且与频率无关的正反馈系数。品质因数的值取决于电位器RPOT的位置。在电位器的底部位置,光标显示滤波器的品质因数Q处于最小值,当电位器向上调整时,品质因数随之增加。

      正反馈系数m被定义为:

    26a16ec0187e4100ae5b1f229a7ae374.png

      有源滤波器的谐振频率为:

    1569c8c0e4a1aa162aa05da21c098001.png

      公式2的品质因数Q为:

    2a4daa8e58f9cd6449eb15d11dbc848c.png

      根据H. Martinez et al. [1],当ω=ω0时最大增益AMAX总是保持不变,并等于1(0dB),与Q无关。m=0时品质因数最小,值为1/4,对应于电位器的转子连接到输入端。最大增益理论上是无穷大,但在实际应用中品质因数很难达到50以上。在典型应用中Q的变化范围从1到10。

      图2显示了带通滤波器输出VBP(s)/VIN(s)在m值从0.1到0.9变化时的波特图。从图中可以看出,频率f0等于1kHz.滤波器的建模是使用“Spectrum Soft”的(ECAD) Micro-CAP 9电路仿真程序实现的。

    8d33e9c8ed6a8ef3a5897c3b8698b9aa.png
    图2:带通滤波器输出VOUT(t)的幅度和相位波特图。图中展示了将双T型单元的正反馈系数m从0.1变到0.9时产生的效果。

      我们的方案是通过移动输入电压源Vin(t)的地线、将IC1和IC2组成的陷波滤波器的原始方案进行拓扑转换[2]实现的。

      这样,推荐电路就将附加的差分电路IC3(图3b)排除在外,达到了与Martinez et al相似的结果(图3a)。

    456265414325430db079c29a45167450.png

    139ad4a035aa3261a4ed3b07e70ec3a9.png
    图3:两种方案具有相同的传输函数。

      (a)-Martinez et al.提供的方案;

      (b)-我们的设计方案。

    参考文献

      1. Martínez, Herminio et al., “Bandpass filter features adjustable Q and constant maximum gain”, EDN, March 3, 2005, p. 71-72.

      2. Belov A.V., “Methods for the conversion of electrical circuits on the basic of nullors”. Journal “Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy Rossii. Radioelektronika”, 2012, №。2, p.30-37. LETI, Saint-Petersburg.

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  • 以带通滤波器——巴特沃斯滤波器为例matlab给出的代码如下:[n,Wn] = buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)是不是显得很不人性化,即便是看了help中的英文解释,仍旧是对输入输出参数一知半解~那么我就用简单的语言来描述一下~首先...

    以带通滤波器——巴特沃斯滤波器为例

    matlab给出的代码如下:[n,Wn] = buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)

    是不是显得很不人性化,即便是看了help中的英文解释,仍旧是对输入输出参数一知半解~那么我就用简单的语言来描述一下~

    首先要先理解一个带通滤波器的幅频特性图中,分为通带、阻带、过渡带三大部分。

    通带截止频率和阻带截止频率对这三部分进行划分,二者之间的部分即为过渡带。

    一.如何设计带通滤波器?

    1.Wp,Ws分别是通带频率和阻带截止频率

    这两个频率是指同一侧的通带和阻带频率,比如设计一个40Hz~100Hz的带通滤波器

    Wp1=40Hz,Wp2=100Hz,代表Wp1~Wp2之间是通带

    Ws1=20Hz,Ws2=120Hz,代表0~20Hz和120Hz~正无穷为阻带

    过渡带宽度=阻带边缘频率-通带边缘频率(高频的一侧)=Ws2-Wp2=20Hz

    2.Rp,Rs是描述通带、阻带幅值的两个重要参量

    Rp是描述通带波纹(起伏程度)的一个参量,通带纹波是指在滤波器的频响中通带的最大幅值和最小幅值之间的差值,正常的纹波一般小于1db。

    通带波纹当然越小越好,这样通带内频率的幅度都基本稳定在单倍幅度上,因此Rp是允许的通带波纹的最大值。

    Rs是描述阻带衰减的一个参量

    阻带衰减越大越好,衰减越大代表对不想要的信号频率成分的滤除效果越好,因此Rs是允许的需要达到的阻带衰减的最小值。

    3.n,Wn是设计得到滤波器的阶数和截止频率

    通道滤波器的设计代码例程如下:

    Wp = [40 100]/500;
    Ws = [20 120]/500;
    Rp = 3;
    Rs = 40;
    [n,Wn] = buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)

    上述在Wp,Ws的赋值过程中进行了归一化,因此run之后得到的Wn的值也是归一化过的

    n = 12
    Wn = 0.0799    0.2002

    二.如何绘制带通滤波器的幅频响应?

    可以先调用butter()函数返回巴特沃斯滤波器传递函数的零极点系数和增益。

    [z,p,k] = butter(n,Wn);
    sos = zp2sos(z,p,k);
    
    freqz(sos,512,1000)
    title(sprintf('n = %d Butterworth Lowpass Filter',n))

    1ebc572760793eb1a2a9681f8d56859f.png

    三.如何使用带通滤波器对一组数据进行滤波

    y = filter(b,a,x) 

    利用分子和分母系数 b 和 a 定义的有理传递函数对输入数据 x 进行滤波。

    设计一个matlab带通滤波器代码_百度知道zhidao.baidu.com
    34fdf1519691d7128c80f6c392ba42bf.png

    四.如何合理确定滤波器的参数?

    我们已知所需要的通带截止频率,阻带截止频率,可以通过一个便捷的方式由matlab直接确定滤波器的参数。输入fdatool命令,具体方法可参见以下博客。

    Matlab fir滤波(conv)blog.csdn.net
    14ff0f4b4d068833c8bf67096e86c2b3.png
    matlab中fdatool使用说明 - 图文 - 百度文库wenku.baidu.com
    • 滤波的阶数

    滤波器的阶数,就是滤波几次的意思,一阶,就是对谐波过滤一次,滤波器的阶数越高,滤波效果越好,但是,成本也会成倍的增加,因此,选择合适的阶数是非常重要的。

    (如果对你帮助就点个赞呀,关注我会有更多干货分享哦~)

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  • 滤波器使用及测试效果滤波器1:低通滤波原理代码效果滤波器2:高斯平滑原理代码效果滤波器3:自适应中值滤波原理代码效果滤波器4:维纳滤波原理代码效果滤波器5:最大值滤波、中值滤波、最小值滤波:调节参数即可,5...

    滤波器1:低通滤波

    原理

    代码

    效果

    滤波器2:高斯平滑

    原理

    代码

    效果

    滤波器3:自适应中值滤波

    原理

    代码

    效果

    滤波器4:维纳滤波

    原理

    代码

    效果

    滤波器5:最大值滤波、中值滤波、最小值滤波:调节参数即可,5相当于中值滤波

    原理

    代码

    效果

    From: Matlab—图像滤波之各种滤波器汇总实现

    From: 【MATLAB数字图像处理】对彩色图像进行滤波操作

    From: 自适应中值滤波及MATLAB实现

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