[發(fā)明專利]用于卷積的方法、計(jì)算設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011484145.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112614043B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 請(qǐng)求不公布姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海壁仞智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T1/60
• 分類號(hào): G06T1/60;G06F17/15;G06N3/063
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 黃倩

本公開涉及一種用于卷積的方法、計(jì)算設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該方法包括確定用于存儲(chǔ)填充塊的多條高速緩存線，填充塊為組成填充圖像的多個(gè)填充塊中的一個(gè)填充塊，并且填充塊包括多個(gè)像素；以及基于過(guò)濾器的大小，從多條高速緩存線中的至少一條高速緩存線存儲(chǔ)的像素集合中確定屬于填充塊的像素，過(guò)濾器用于對(duì)填充圖像進(jìn)行卷積。從而提供了一種用于卷積計(jì)算的像素填充的高速緩存實(shí)現(xiàn)，能夠獲得組成填充圖像的填充塊的像素，進(jìn)而將獲得的填充塊的像素組合成完整的填充圖像，以用于卷積。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實(shí)施例總體上涉及機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于卷積的方法、計(jì)算設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

人工智能中的一種典型計(jì)算為卷積計(jì)算。卷積計(jì)算是將卷積核中的權(quán)重和對(duì)應(yīng)的輸入像素塊相乘再相加進(jìn)而生成對(duì)應(yīng)輸出特征的值。在進(jìn)行塊卷積(Block?Convolution)時(shí)，往往會(huì)丟失圖像周邊的像素。當(dāng)使用小內(nèi)核時(shí)，對(duì)于任何給定的卷積，可能只會(huì)損失幾個(gè)像素。然而，當(dāng)應(yīng)用許多連續(xù)的卷積層時(shí)，如果每層都有丟失，最后圖像丟失可能會(huì)很嚴(yán)重。

因此，在進(jìn)行卷積前，通常會(huì)通過(guò)在輸入的原始圖像的邊界周圍添加額外的像素，即對(duì)原始圖像進(jìn)行填充(Padding)，然后再對(duì)經(jīng)填充的填充圖像進(jìn)行卷積，從而通過(guò)增加圖像的有效尺寸，以避免像素信息丟失。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供了一種用于卷積的方法、計(jì)算設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠提供一種用于卷積計(jì)算的像素填充的高速緩存實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種用于卷積的方法。該方法包括：確定用于存儲(chǔ)填充塊的多條高速緩存線，填充塊為組成填充圖像的多個(gè)填充塊中的一個(gè)填充塊，并且填充塊包括多個(gè)像素；以及基于過(guò)濾器的大小，從多條高速緩存線中的至少一條高速緩存線存儲(chǔ)的像素集合中確定屬于填充塊的像素，過(guò)濾器用于對(duì)填充圖像進(jìn)行卷積。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，還提供了一種計(jì)算設(shè)備，該設(shè)備包括：至少一個(gè)處理單元；以及至少一個(gè)存儲(chǔ)器，至少一個(gè)存儲(chǔ)器被耦合到至少一個(gè)處理單元并且存儲(chǔ)用于由至少一個(gè)處理單元執(zhí)行的指令，指令當(dāng)由至少一個(gè)處理單元執(zhí)行時(shí)，使得設(shè)備執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法的步驟。

根據(jù)本公開的第三方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被機(jī)器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行本公開的第一方面的方法。

在一些實(shí)施例中，確定屬于填充塊的像素包括：基于過(guò)濾器的大小確定填充大小；以及基于填充大小，從多條高速緩存線中的至少一條高速緩存線存儲(chǔ)的像素集合中確定屬于填充塊的像素。

在一些實(shí)施例中，確定用于存儲(chǔ)填充塊的多條高速緩存線包括：基于填充塊的類型，確定用于存儲(chǔ)填充塊的多條高速緩存線。

在一些實(shí)施例中，確定屬于填充塊的像素包括：通過(guò)使用多個(gè)高速緩存線的虛擬地址，從多條高速緩存線中的至少一條高速緩存線存儲(chǔ)的像素集合中確定屬于填充塊的像素。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括將確定的屬于填充圖像的像素加載到像素緩沖區(qū)。

在一些實(shí)施例中，還方法還包括：將與填充圖像的權(quán)重有關(guān)的信息加載到權(quán)重緩沖區(qū)。

在一些實(shí)施例中，原始圖像為8*8像素。

在一些實(shí)施例中，多個(gè)填充塊中的一個(gè)填充塊為8*8像素。

在一些實(shí)施例中，多條高速緩存線包括第一高速緩存線、第二高速緩存線、第三高速緩存線和第四高速緩存線。

在一些實(shí)施例中，過(guò)濾器的大小為3*3，填充圖像的填充大小為1，并且從多條高速緩存線中的至少一條高速緩存線存儲(chǔ)的像素集合中確定屬于填充塊的像素包括：從第一高速緩存線的像素集合中確定屬于填充塊的1個(gè)像素；從第二高速緩存線的像素集合中確定屬于填充塊的7個(gè)像素；從第三高速緩存線的像素集合中確定屬于填充塊的7個(gè)像素；以及從第四高速緩存線的像素集合中確定屬于填充塊的49個(gè)像素。