[發明專利]融合大模板圖的模板匹配并行實現方法及裝置

在審

• 申請號: 201710728331.0
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107609576A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王邢波;王小濤;聶宏;劉燁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T1/60;G06T1/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種融合大模板圖的模板匹配并行實現方法，其特征是：包括以下步驟：

A、在外部微處理器輸入參數和啟動命令系統啟動以后進行初始化，并且設置u＝0，v＝0，c＝0，其中u代表當前行，v代表當前列，c代表當前塊；判斷模板圖是否大于所實現的并行處理通道數P，當模板圖不大于P時，執行步驟C1～C6小模板圖模式工作流程，否則執行步驟B1～B7大模板圖模式工作流程；

小模板圖模式工作流程如下：

C1、從外部存儲器中讀取每一行模板圖數據存儲到對應的內部模板圖數據RAM緩沖塊中同時進行模板圖灰度值總和模板圖灰度值平方總和計算；讀取模板圖相同行數的實時圖數據分別到對應的內部實時圖數據RAM緩沖塊中，同時計算第0行第0列搜索位置處實時圖灰度值總和實時圖灰度值平方總和同時分別存儲到Acc緩沖、A2cc緩沖中，其中當前行、當前列初始化為u＝0,v＝0，M、N分別代表模塊圖中的行數和列數；

C2、計算當前行第0列模板圖實時圖灰度值乘積總和同時存儲到ABcc緩沖中；從Acc緩沖、A2cc緩沖、ABcc緩沖中同時輸出當前行當前列實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和、模板圖實時圖灰度值乘積總和，同時計算當前行當前列歸一化互相關結果；

C3、由實時圖數據RAM緩沖塊數據及當前行第0列搜索位置處實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和，采用一加一減兩步操作計算搜索位置當前行第1列的實時圖灰度值總和及實時圖灰度值平方總和同時存儲到Acc緩沖、A2cc緩沖中；

C4、由步驟C2到步驟C3相同的方式，依次計算當前行后續各列v歸一化相關系數直到所有列計算完成；

C5、讀入下一行實時圖數據存儲到數據已經無效的內部實時圖RAM緩沖塊中，同時計算當前行第0列的實時圖灰度值總和實時圖灰度值平方總和同時存儲到Acc緩沖、A2cc緩沖中；

C6、采用步驟C2到步驟C5相同的方式，依次計算出后續各行各列歸一化相關系數；

大模板圖模式工作流程如下：

B1、從外部存儲器中讀取第u+P*c到u+P*c+P-1行實時圖數據到對應的內部RAM緩沖塊中，計算第u行第0列搜索處第c塊實時圖灰度值總和實時圖灰度值平方總和同時從Acc(v＝0)、A2cc(v＝0)緩沖當前列位置v讀取已經存儲起來的前c-1塊的累加值和當前第c塊的Acc(u,v,c)、A2cc(u,v,c)相加后存儲到Acc、A2cc在V＝0的緩沖對應位置；從外部存儲器中讀取第P*c到P*c+P-1行模板圖數據到對應的內部RAM緩沖塊中，同時利用累加運算進行前c塊模板圖灰度值總和模板圖灰度值平方總和計算；

B2、計算當前行第0列第c塊模板圖實時圖灰度值乘積總和從ABcc緩沖當前列位置v讀取已經存儲起來的前c-1塊的累加值和當前第c塊的ABcc(u,v,c)相加后存儲到ABcc緩沖對應位置；

B3、由實時圖數據RAM緩沖塊數據及當前行第0列搜索位置處第c塊實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和，采用一加一減兩步操作計算搜索位置當前行第1列第c塊的實時圖灰度值總和及實時圖灰度值平方總和從Acc緩沖、A2cc緩沖當前列位置v讀取已經存儲起來的前c-1塊的累加值和當前第c塊的Acc(u,v,c)、A2cc(u,v,c)相加后存儲到Acc緩沖、A2cc緩沖對應位置；

B4、由步驟B2到步驟B3相同的方式，依次計算當前行后續各列v第c塊實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和、模板圖實時圖灰度值乘積總和，從緩沖中讀取此前所有塊的累加值與新計算結果相加，并且存儲到相應的Acc緩沖、A2cc緩沖、ABcc緩沖對應列v位置中；

B5、v重新初始化為0，由步驟B2到步驟B4相同的方式，依次計算當前行各列v各塊實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和、模板圖實時圖灰度值乘積總和，從緩沖相應位置讀取此前所有塊的累加值與新計算結果相加，并且存儲到相應的Acc緩沖、A2cc緩沖、ABcc緩沖中，由此得到當前行各列實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和、模板圖實時圖灰度值乘積總和；

B6、由Acc緩沖、A2cc緩沖、ABcc緩沖中依次輸出當前行各列實時圖灰度值總和、實時圖灰度值平方總和、模板圖實時圖灰度值乘積總和，同時計算當前行各列歸一化互相關結果；

B7、塊序c重新初始化為0，采用步驟B1到步驟B6，依次計算出后續各行各列歸一化相關系數。