典型滤波器（经典滤波器的设计和使用）

发布时间：2023-06-30

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常用的滤波元件组合：电感+电容（T型，π型滤波），电容＋电阻（RC滤波，最简单的滤波），运放+电容+电阻（有源滤波，可以搭好几阶的）。前两种滤波特性不需要用电源实现，也称为无源滤波。

电路中的 CC2 和 C3 是 3 只滤波电容，R1 和 R2 是滤波电阻，CR1 和C2 构成第一节 π型的RC滤波电路，CR2 和 C3 构成第二节π型RC滤波电路。

典型的数字滤波器有Kalman滤波，Wenner滤波，自适应滤波，小波变换（wavelet）等手段[3] 。从本质上讲，数字滤波实际上是一种算法，这种算法在数字设备上得以实现。

数字滤波器一般可以用两种方法来实现：一种方法是用数字硬件装配成一台专门的设备，这种设备称为数字信号处理机；另一种方法就是直接利用通用计算机，将所需要的运算编成程序让通用计算机来完成，即利用计算机软件来实现。

由于非线性自适应滤波器，如Voletrra滤波器和基于神经网络的自适应滤波器，具有更强的信号处理能力，已成为自适应信号处理中的一个研究热点。

原理：利用前一时刻获得的滤波结果，自动调节现时刻的滤波器参数，以适应信号和噪声的未知特性，从而实现最优滤波。

数学原理以输入和输出信号的统计特性的估计为依据，采取特定算法自动地调整滤波器系数，使其达到最佳滤波特性的一种算法或装置。自适应滤波器可自适应滤波器以是连续域的或是离散域的。

自适应滤波器的原理如图1所示。图中x（j）表示 j 时刻的输入信号值，y（j）表示 j 时刻的输出信号值，d（j）表示 j 的参考信号值或所期望响应信号值，误差信号e（j）为d（j）与y（j）之差。

1、中值滤波：中值滤波器是一种可以使图像平滑的滤波器。它使用滤波器范围内的像素的中值去代表该范围内所有的像素。

2、均值滤波为low pass，中值滤波为median。操作为filter——convolution and morphology 在convolutions中可以选择系统预设的滤波方法。当然也可以自己定义。

3、如果窗口中有奇数个元素，中值取元素按灰度值大小排序后的中间元素灰度值；如果窗口中有偶数个元素，中值取元素按灰度值大小排序后，中间两个元素灰度的平均值。

4、可以，其实就是把用滤波函数都处理一遍图像就好了。中值滤波主要是处理椒盐噪声，均值滤波可以去高斯噪声，维纳滤波器的优点是适应面较广，无论平稳随机过程是连续的还是离散的，是标量的还是向量的，都可应用。

5、中值滤波可以有效去除高频信号，对低频信号影响很小，因此对去除椒盐噪声非常有效。细节多的图像本身高频信号很多，因此用中值滤波容易影响图像质量。

6、图片结果如图所示。可以看出，平均模板滤波后的噪声非常明显。高斯模板滤波的噪声影响相对较小。之后我们选择输入代码进行过滤，并显示处理后的图像。中值滤波图像基本上不显示噪声的影响。效果如下。

典型滤波器（经典滤波器的设计和使用）