[發明專利]一種圖像金字塔特征提取電路、裝置及方法

有效

• 申請號: 201710107744.7
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106952215B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 劉勁松
• 申請（專利權）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 張丕陽

本發明涉及一種圖像金字塔特征提取電路。包括并行可重用讀入電路，讀入基礎圖像幀，計算圖像金字塔M層的N個有效數據行在基礎圖像幀中的坐標，根據所述坐標申請并存儲N個有效數據行；圖像金字塔特征計算電路，包括M個圖像金字塔特征提取單元，根據N個有效數據行同時進行圖像金字塔M層的特征計算；圖像金字塔特征合流輸出電路，將圖像金字塔特征計算電路輸出的M*K個圖像金字塔特征合流輸出至內存。其中，M、N為大于等于2的正整數，K為圖像金字塔特征計算單元的特征通道數。通過硬件實現圖像金字塔特征提取，無需做更多的預處理與減少精度的算法優化,具有更高的計算速度和更低的帶寬。本發明還提供了一種圖像金字塔特征提取裝置及方法。

技術領域

本發明涉及圖像信號處理和集成電路設計領域，具體涉及一種圖像金字塔特征提取電路、裝置及方法。

背景技術

對圖像進行多分辨率、多角度的分解是一種基本的圖像分析方法。顯然，當表示圖像的方法是過完備時，將會更為容易的從中提取出所需的視覺信息，此時通過計算得到的信息的精度更為準確。例如，構建圖像特征金字塔以作為目標識別的信息來源，通過逐級計算來提高識別精度是一種非常有效的方法。

圖像金字塔的特征提取廣泛應用在機器視覺算法中。諸如有SIFT特征提取，Ada-Boost檢測，Lucas-Kanade光流法等。在這類機器視覺算法中,金字塔特征提取作為一種通用的預處理模塊,旨在解決算法運行過程中出現的目標對象尺度變化問題與圖像語義描述問題。

傳統的基于軟件處理的圖像金字塔特征提取算法的運算量和帶寬消耗非常大。隨著圖像信號處理智能硬件的點燃和一些視頻應用的生活普及，機器視覺算法的實現遇到了實時性和系統性帶來的挑戰。現有的金字塔特征提取技術的缺點在于純軟件的處理步驟,在幀率要求高、識別精度高、檢測距離遠、系統資源比較緊張的實際應用中,作為一個預處理模塊,已經占用了大部分的計算時間,令整個識別檢測算法達不到每秒30幀-60幀的實時性要求。基于軟件的金字塔特征提取在性能和系統方面，都遠遠不能滿足實際需求，給產品的設計帶來了困難。在這種情況下,計算速度與帶寬優化上有著巨大提升的數字IC實現有著更重要的意義,一種優秀的金字塔特征提取VLSI結構將給整個應用系統得到性能上和體驗上的提升。

發明內容

本發明針對現有技術的上述缺陷，提供一種圖像金字塔特征提取電路，克服了傳統的基于軟件處理的圖像金字塔特征提取算法運算量大、帶寬消耗嚴重的缺陷。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種圖像金字塔特征提取電路，包括并行可重用讀入電路、圖像金字塔特征計算電路和圖像金字塔特征合流輸出電路；所述并行可重用讀入電路，用于讀入基礎圖像幀，并計算圖像金字塔M層的N個有效數據行在所述基礎圖像幀中的坐標，根據所述坐標申請并存儲所述N個有效數據行；所述圖像金字塔特征計算電路，包括M個圖像金字塔特征計算單元，用于根據所述N個有效數據行同時進行圖像金字塔M層的特征計算；所述圖像金字塔特征合流輸出電路，用于將所述圖像金字塔特征計算電路輸出的M*K個圖像金字塔特征合流輸出至內存；其中，所述M、N為大于等于2的正整數，所述K為所述圖像金字塔特征計算單元的特征通道數。

所述并行可重用讀入電路包括并行策略器單元和第一SRAM組：所述并行策略器單元用于計算所述圖像金字塔M層的N個有效數據行在所述基礎圖像幀中的坐標，并根據所述坐標向總線申請所述N個有效數據行；所述第一SRAM組包括N個SRAM，用于存儲所述N個有效數據行。