[發明專利]一種實現高速處理計算機視覺圖像的分層計算方法

有效

• 申請號: 201711077907.8
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107977662B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 張盛;陳超;高曰超
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06N3/04
• 代理公司: 北京律恒立業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 顧珊;龐立巖

1.一種實現高速處理計算機視覺圖像的分層計算方法，其特征在于，所述方法包括

將計算機視覺圖像處理任務分為快速響應層、實時響應層和非實時響應層，其中，

所述快速響應層與圖像傳感器集成于同一芯片，

所述快速響應層對圖像傳感器輸出的列并行數據流進行圖像像素級并行運算處理，為所述實時響應層提供多個感興趣區域和/或圖像特征，其中，快速響應層包括處理單元陣列和存儲器，存儲器包括列儲存器和幀儲存器，列存儲器存儲多列像素信息；幀存儲器存儲一幀或多幀圖像信息；

所述處理單元陣列包括K×L個處理單元，其中K為列像素個數，L為處理單元陣列的行數；每行處理單元以單指令多數據方式執行精簡指令進行圖像像素級并行運算；

所述實時響應層對所述感興趣區域和/或圖像特征實時進行目標檢測、分類或識別，其中，所述實時響應層包括二維處理單元陣列，所述感興趣區域和/或圖像特征通過二維處理單元陣列以單指令多數據方式實現卷積神經網絡的逐層并行運算，

所述卷積神經網絡通過流水線模式逐層并行運算，包括：

在卷積運算時，卷積運算作為局部運算，由相互連通的二維處理單元讀取相鄰的二維處理單元的數據并加權求和；

在激活運算時，通過激活函數對卷積運算的輸出結果的正負進行判斷，若輸入正數，則輸出原值，若輸入負數，則輸出零；

所述非實時響應層通過網絡遠程訪問，對所述實時響應層檢測或分類計算的結果進行進一步細分識別和/或相關信息檢索。

2.根據權利要求1所述的分層計算方法，其特征在于，所述二維處理單元陣列包括M×N個二維處理單元，其中，M為二維處理單元陣列的行數，N為二維處理單元陣列的列數。

3.根據權利要求1所述的分層計算方法，其特征在于，所述卷積神經網絡通過流水線模式逐層計算還包括池化層，所述池化層采用最大池化或均值池化降低卷積層輸出數據的維度。

4.根據權利要求1所述的分層計算方法，其特征在于，所述非實時響應層包括工作站、服務器或服務器集群，所述工作站、服務器或服務器集群內部署多個CPU與GPU。