[發明專利]一種Hough運算的硬件邏輯實現裝置

有效

• 申請號: 201010189787.2
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN101908123A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 胡倫育;王賢福;蔡強;陳永長
• 申請（專利權）人: 福建新大陸電腦股份有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

【技術領域】

本發明涉及一種Hough運算裝置，特別涉及一種Hough運算的硬件邏輯實現裝置。

【背景技術】

條碼技術是在計算機技術與信息技術基礎上發展起來的一門容編碼、印刷、識別、數據采集和處理于一身的新興技術。條碼技術由于其識別快速、準確、可靠以及成本低等優點，被廣泛應用于商業、圖書管理、倉儲、郵電、交通和工業控制等領域，并且勢必在逐漸興起的“物聯網”應用中發揮重大的作用。

目前被廣泛使用的條碼包括一維條碼及二維條碼。一維條碼又稱線形條碼是由平行排列的多個“條”和“空”單元組成，條形碼信息靠條和空的不同寬度和位置來表達。一維條碼只是在一個方向(一般是水平方向)表達信息，而在垂直方向則不表達任何信息，因此信息容量及空間利用率較低，并且在條碼損壞后即無法識別。

二維條碼是由按一定規律在二維方向上分布的黑白相間的特定幾何圖形組成，其可以在二維方向上表達信息，因此信息容量及空間利用率較低，并具有一定的校驗功能。二維條碼可以分為堆疊式二維條碼和矩陣式二維條碼。堆疊式二維條碼是由多行短截的一維條碼堆疊而成，代表性的堆疊式二維條碼包括PDF417、Code?49、Code?16K等。矩陣式二維條碼是由按預定規則分布于矩陣中的黑、白模塊組成，代表性的矩陣式二維條碼包括Codeone、Aztec、Date?MatriX、QR碼等。

在現有技術的條碼解碼過程中往往需要通過Hough運算對條碼邊界進行搜索，例如PDF417條碼的層邊界。如圖1所示，Hough運算的基本原理為：假設在直角坐標系中存在一條原點距離為ρ，方位角為θ的直線，則直線上每一點滿足公式ρ＝xcosθ+ysinθ。在條碼邊界搜索過程中，對于每一個采樣像素點的圖像空間坐標x、y，需要利用不同的θ離散值通過上述運算公式計算對應的ρ值。然而，在利用硬件邏輯實現條碼解碼流程時，由于Hough運算過程中存在三角函數運算，因此需要占用大量的運算時間及系統資源，甚至是難以實現。

【發明內容】

為了克服現有技術利用硬件邏輯進行hough運算時需要占用大量的運算時間及系統資源的技術問題，本發明提供了一種Hough運算的硬件邏輯實現裝置，其利用多個cordic迭代運算單元來實現Hough運算，提高了系統的運算速度。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是提供一種Hough運算的硬件邏輯實現裝置，該硬件邏輯實現裝置包括N個串行連接的cordic迭代運算單元，其中第i個cordic迭代運算單元包括：寄存單元，用于寄存輸入參數θ_i-1，x_i-1，y_i-1；檢測單元，用于檢測θ_i-1的正負屬性；第一運算單元，用于基于檢測單元的檢測結果對θ_i-1進行加法或減法運算，以獲得輸出參數θ_i；第二運算單元，用于基于檢測單元的檢測結果對x_i-1進行加法或減法運算，以獲得輸出參數x_i；第三運算單元，用于基于檢測單元的檢測結果對y_i-1進行加法或減法運算，以獲得輸出參數y_i，其中，i為1至N，以步長1遞增，i＝1時，θ₀，x₀及y₀為輸入到硬件邏輯實現裝置的用于進行Hough運算的初始參數，i＞1時，θ_i-1，x_i-1及y_i-1為前一cordic迭代運算單元產生的輸出參數。

根據本發明一優選實施例，x₀及y₀為用于進行Hough運算的直角坐標，θ₀為進行用于Hough運算的方位角，第N個cordic迭代運算單元產生的輸出參數y_N為經Hough運算獲得的原點距離ρ。

根據本發明一優選實施例，第一運算單元對θ_i-1進行如下運算：當θ_i-1≤0時，θ_i＝θ_i-1+arctan(1/2^i-1)，當θ_i-1＞0時，θ_i＝θ_i-1-arctan(1/2^i-1)。