A New N-time Systolic Array Architecture for the Vector Median Filter

N-time 시스톨릭 어레이 구조를 가지는 벡터 미디언 필터의 하드웨어 아키텍쳐

In this paper, we propose the systolic array architecture for the vector median filter. In the color image processing, the vector signal (i.e. the color) consists of three elements, red, green and blue. The vector median filter is very effective to utilize the correlation among red, green and blue elements. The computational complexity of the proposed architecture for computing the vector median of N vector signals is (N+2) clock periods compared to the (3N+1) clock periods in the previous method. In addition to, the input vector signals can be loaded in serial in the proposed architecture. In the previous method, N input vector signals should be loaded to the vector median filter in parallel at the first clock. The proposed architecture is implemented with FPGA.

본 논문에서는 벡터 미디언 값을 계산하기 위한 시스톨릭 어레이 구조의 벡터 미디언 필터 구조를 제안하였다. 컬러영상처리에서 벡터 신호는 빨강, 녹색 파랑의 3개의 요소로 이루어져 있다. 벡터 미디어 필터는 빨강, 녹색 파랑 요소로 이루어진 벡터 신호들 중에서 벡터 신호를 크기 순서대로 나열하였을 때 가운데 값을 갖는 벡터 신호를 구하는 필터로, 컬러 영상처리에서 기본적으로 많이 사용되는 필터이다. 벡터 신호가 N 개가 있을 때, 지금 까지 제안된 구조에서는(3N+1) 클럭이 필요하나, 제안된 구조에서는 (N+2) 클럭이 소요된다. 그리고 기존의 구조에서는 N 개의 입력 벡터 신호는 미디언 필터에 병렬로 입력되어야 하나 제안된 구조에서는 입력 신호는 직렬로 인가된다. FPGA를 사용하여 구현하였다.