中值滤波器超高效实现

Question

我正在寻找一种快速/高效的中值滤波器的 Ansi C 实现。有什么建议吗？

到目前为止，我已经找到了 以下 的实现，它很好，但我对更快的实现感到好奇。我只需要用于一个维度。

- user4749

Answer 1

I需要从非常嘈杂的CPU消耗数据中提取信号。这里是Jeff McClintock中位数滤波器... 初始化平均值和中位数为零，然后对于每个样本'inch'，通过小的增量将中位数朝向输入样本。最终，它将在约50％的输入样本大于中位数，50％小于中位数的点处稳定下来。增量的大小应与实际中位数成比例。由于我们不知道实际中位数，我使用平均数作为粗略估计。步长计算为0.01倍估计值。步长越小，精度越高，但需要更长时间才能稳定。

float median = 0.0f;
float average = 0.0f;

// for each sample
{
    average += ( abs(sample) - average ) * 0.1f; // rough running average magnitude.
    median += _copysign( average * 0.01, sample - median );
}

- Jeff McClintock

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虽然这个解决方案非常高效，但请注意以下注意事项：1）收敛速度取决于信号幅度（比较具有不同偏移和幅度的阶跃响应），因此不会收敛到接近零的信号！2）对于接近恒定输入信号，该估计引入了振荡，其振幅为“平均值* 0.01”，频率为采样率3）在短脉冲上偏转（原始中位数不会这样做，因此作为胡椒和噪声滤波器而受欢迎） - orzechow

是的，消除抖动的一种改进方法是将步长限制在误差信号（样本-中位数）的最大值之内，即：std::max(average * 0.01，fabs(sample - median))。 - Jeff McClintock