[發明專利]基于FPGA的高速穩像系統中的運動估計模塊

無效

• 申請號: 201110407975.2
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102497494A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 張永祥;欒中;盧巖;張偉功;關永;尚媛園;周全;田健仲
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N5/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于FPGA的高速穩像系統中的運動估計模塊，其特征在于：該運動估計模塊包括控制子模塊、曲線計算子模塊、偏移計算子模塊、參考幀切換子模塊和存儲子模塊，其中存儲子模塊包括當前幀灰度投影存儲器和參考幀灰度投影存儲器，分別用來存儲當前幀和參考幀的水平和垂直投影；控制子模塊與外部存儲單元、曲線計算子模塊、參考幀切換子模塊和偏移計算子模塊相連接，負責整個計算過程中各子模塊的運行順序和圖像數據的接收發送，其將圖像數據按像素從外部存儲單元中取出并發送給曲線計算子模塊；曲線計算子模塊與控制子模塊和當前幀灰度投影存儲器相連接，其接收控制子模塊傳來的像素信息，將該像素信息與從當前幀灰度投影存儲器中取出的前一次累加值計算行列累加和，以得到當前圖像的灰度曲線信息，并將計算的結果存儲到當前幀灰度投影存儲器中；偏移計算子模塊與控制子模塊和存儲子模塊相連接，其從當前幀灰度投影存儲器中取出當前幀曲線信息并從參考幀灰度投影存儲器中取出參考幀曲線信息，計算兩者的方差并找到最小值，得到偏移信息，并將該偏移信息輸出；參考幀切換子模塊與控制子模塊和存儲子模塊相連接，用于在每幀計算結束后將當前幀曲線轉存為參考幀曲線。

2.一種用于基于FPGA的高速穩像系統中的運動估計模塊的估計方法，該運動估計模塊包括控制子模塊、曲線計算子模塊、偏移計算子模塊、參考幀切換子模塊和存儲子模塊，其特征在于所述估計方法包括如下步驟：

(1)控制子模塊接到外部傳來的運動估計計算開始信號后進入工作狀態；

(2)控制子模塊按相應邏輯發送地址到外部存儲單元，從外部存儲單元中取出像素后將單個像素已發送信號置高電平，同時將像素信息發送給曲線計算子模塊；

(3)曲線計算子模塊接收該像素信息，并將該像素信息與從存儲子模塊的當前幀灰度投影存儲器中取出的前一次累加值相加以計算行列累加和，并將計算的結果存儲到當前幀灰度投影存儲器中，累加完后向控制子模塊發送像素累加完成信號；

(4)重復步驟(2)-(3)，直到所有區域像素發送完畢后再將區域圖像信息發送完成信號置高電平；

(5)控制子模塊控制偏移計算子模塊開始工作，接著等待偏移信息計算完成信號到來，表明偏移計算完成；

(6)控制子模塊將開始切換參考幀信號置為高電平，啟動參考幀切換子模塊，將當前幀曲線切換為參考幀曲線；

(7)當所有子模塊工作均完成時，將運動估計完成信號置為高電平，輸出圖像偏移信息。

3.根據權利要求2所述的估計方法，其特征在于：所述偏移計算的步驟包括：

從當前幀灰度投影存儲器中取出當前幀曲線信息并從參考幀灰度投影存儲器中取出參考幀曲線信息，計算兩者的方差并找到最小值，得到偏移信息，并將該偏移信息輸出。