[發明專利]一種在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法

在審

• 申請號: 201611260775.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106600618A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉立莊;張浩;趙丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06F9/38
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 王華英

技術領域

本發明涉及實時圖像邊緣檢測的技術領域，特別是涉及一種在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法。

背景技術

在邊緣檢測中，常用的一種模板是sobel算子。sobel算子有兩個，一個是檢測水平邊緣的；另一個是檢測垂直邊緣的。在技術上，它是一種離散型差分算子，用來運算圖像亮度函數的梯度近似值。在圖像的任何一點使用該算子，將會產生對應的梯度矢量或是其法矢量。

由于sobel算子是濾波算子的形式，用于提取邊緣，通常用快速卷積法，近年來為了使提取的圖像輪廓更加準確，在提取過程中增加了閾值參數。

嵌入式系統平臺與傳統的PC平臺有較大差異，對算法的效率要求很高。但是現有的sobel算子只是單純的利用卷積的實現方法，不利于其在嵌入式系統中的實現。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法，用于解決現有sobel算子不利于在嵌入式系統中實現的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下方案：一種在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法，所述sobel算子包括模板A和模板B，所述模板A用于檢測圖像的水平邊緣，所述模板B用于檢測圖像的垂直邊緣，所述方法包括以下步驟：步驟1)，按照所述模板A和所述模板B分別讀取視頻圖像數據，其中，所述模板A和所述模板B均依次讀取三行圖像數據的八個數據點，且所述模板B讀取的第一個數據與所述模板A讀取的第一個數據相差兩列；步驟2)，計算水平算子PH和垂直算子PV；步驟3)，計算最終sobel算子的邊緣強度值R，并將所述邊緣強度值R與設定的閾值Q進行比較，若邊緣強度值R≥閾值Q，則判讀該像素點為圖像邊緣點；若邊緣強度值R＜閾值Q，則判讀該像素點為圖像邊緣點為非圖像邊緣點；步驟4)，輸出執行的周期數。

作為本發明在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法的一種優選方案，在所述步驟4)之后還包括步驟5)，所述步驟5)判斷視頻圖像數據輸入是否完畢，若是，則結束；若否，則進入所述步驟1)進行循環。

作為本發明在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法的一種優選方案，所述模板A為矩陣所述模板B為矩陣

作為本發明在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法的一種優選方案，在所述步驟1)之前還包括以下步驟：將模板A中不為全0的行數據HF[1][1]、HF[1][2]、HF[1][3]存入32位寄存器RH1_A和RH1_B，其中，RH1_A按字節由高到低存儲HF[1][1]、HF[1][2]、HF[1][3]、0，RH1_B按字節由高到低存儲0、HF[1][1]、HF[1][2]、HF[1][3]；將模板A中不為全0的行數據HF[3][1]、HF[3][2]、HF[3][3]存入32位寄存器RH2_A和RH2_B，其中，RH2_A按字節由高到低存儲HF[3][1]、HF[3][2]、HF[3][3]、0，RH2_A按字節由高到低存儲0、HF[3][1]、HF[3][2]、HF[3][3]；將模板B中不為全0的列數據VF[1][1]、VF[2][1]、VF[3][1]存入32位寄存器RV1_A和RV1_B，其中，RV1_A按字節由高到低存儲0、VF[1][1]、VF[2][1]、VF[3][1]，RV1_B按字節由高到低存儲VF[1][1]、VF[2][1]、VF[3][1]、0；將模板B中不為全0的列數據VF[1][3]、VF[2][3]、VF[3][3]存入32位寄存器RV2_A和RV2_B，其中，RV2_A按字節由高到低存儲0、VF[1][3]、VF[2][3]、VF[3][3]，RV2_B按字節由高到低存儲VF[1][3]、VF[2][3]、VF[3][3]、0。

作為本發明在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法的一種優選方案，在所述步驟1)之前還包括在所述嵌入式DSP系統中輸入視頻圖像矩陣P，其中，用P[i][j]表示矩陣P的第i行第j列數據，且i、j均為大于0的整數。

作為本發明在嵌入式DSP系統中實現sobel算子的方法的一種優選方案，在所述步驟1)中，所述模板A讀取所述視頻圖像矩陣P的第i行、i+1行、i+2行的第j列、j+1列、j+2、j+3、j+4、j+5、j+6、j+7列視頻數據并存儲；所述模板B讀取所述視頻圖像矩陣P的第i行、i+1行、i+2行的第j+2列、j+3列、j+4、j+5、j+6、j+7、j+8、j+9列視頻數據并存儲。