[發明專利]高效的深度卷積實現方法及包括該方法的視覺處理方法

有效

• 申請號: 201810564402.2
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110555793B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 盛文娟;姚寒星
• 申請（專利權）人: 北京亮亮視野科技有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

1.一種高效的深度卷積實現方法，其特征在于，包括步驟：

A、基于卷積輸入數據的尺寸對超長指令字矢量處理器的通道數進行劃分；

B、基于各超長指令字矢量處理器，確定出每次拷貝到CMX存儲單元的最大通道數；

C、利用最大通道數，分別將卷積核數據和所述卷積輸入數據由雙倍速率同步動態隨機存儲器拷貝至所述CMX存儲單元；

D、將所述卷積輸入數據和卷積核數據指針轉換為half8*類型，進行卷積計算，計算結果作為卷積輸出數據；所述half8*表示8個通道的half*類型，所述half*的表示半精度類型；

E、將所述卷積輸出數據拷貝回所述雙倍速率同步動態隨機存儲器。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述對超長指令字矢量處理器的通道數進行劃分包括：基于卷積輸入數據的通道數，調用至少一個超長指令字矢量處理器，各所述超長指令字矢量處理器的通道數為N，N＝8*n，n取自然數，且各所述超長指令字矢量處理器的通道數相等。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中，所述確定出每次拷貝到CMX存儲單元的最大通道數包括：

采用以下公式確定最大通道組數，式中cN取整數，表示最大通道組數；kH和kW分別表示卷積核的高度和寬度、eW表示輸入數據填充后寬度，eW＝iW+pW，其中iW表示卷積輸入數據的寬度，pW表示填充寬度；oW表示輸出數據寬度，oW＝(iW-kW+2*pW)/s+1，s表示偏移量；

采用8*cN得到所述最大通道數。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟B后還包括將所述CMX存儲單元分段的步驟，分段包括：

用于存儲卷積輸入數據的為第一分段，尺寸為(kH*eW*cN)*8*2個字節；

用于存儲卷積核數據的為第二分段，尺寸為(kH*kW*cN)*8*2個字節；

用于存儲卷積輸出數據的為第三分段，尺寸為(oW*cN)*8*2個字節。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C中，將所述卷積核數據由雙倍速率同步動態隨機存儲器拷貝至所述CMX存儲單元包括：

判斷待拷貝數據量是否高于CMX存儲單元用于計算的上限，若高于，則將待拷貝數據等分為至少2層，滿足等分后的各層數據均低于所述用于計算的上限；

將等分后的各層數據依次通過8*cN個通道拷貝到CMX存儲單元的卷積核片段。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C中，將所述卷積輸入數據由雙倍速率同步動態隨機存儲器拷貝至所述CMX存儲單元包括：

將所有待拷貝的卷積輸入數據以行為單位進行順序排列并標號；

首次拷貝時，拷貝kH行卷積輸入數據到CMX的輸入片段，并對完成拷貝的標號最小行數據在CMX中的存儲位置進行標記；

非首次拷貝時，基于前一次待拷貝的卷積輸入數據，在豎直方向上進行一次滑窗，并首先查詢上一次完成拷貝的標記位置，僅將本次待拷貝kH行中的標號最大的行數據替換查詢到的標記位置的行數據，并對完成拷貝的標號最小行數據在CMX中的存儲位置進行標記。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟D中，所述卷積計算包括：

卷積輸入數據中的kH*kW個數據和卷積核中的kH*kW個數據進行卷積計算；

在通道上偏移計算cN組；

在輸出數據上橫向滑窗計算oW組，最終得到(8*cN)*oW個卷積計算結果。

8.一種視覺處理方法，其特征在于，包括依次設置的：

數據輸入層，用于獲取圖像數據作為數據輸入；

卷積層、激活層和池化層，用于提取數據輸入層的特征映射；

所述卷積層至少包括依次進行的標準卷積過程和深度卷積過程，所述標準卷積過程輸出數據作為深度卷積的卷積輸入數據，所述深度卷積的輸出數據作為激活層的輸入數據；

所述深度卷積采用權利要求1～7任一所述高效的深度卷積實現方法實現。