[發明專利]基于分塊卷積的深度優先數據調度方法、系統及設備

有效

• 申請號: 202110315074.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112949831B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 尹志剛;張鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/063;G06N5/04
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種基于分塊卷積的深度優先數據調度方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S100，將第0層特征圖feature0分為p*q個預設尺寸為B的block，并設定坐標索引(X，Y)，初始化(X，Y)＝(0,0)，特征圖的層數j＝0；

步驟S200，若第j層的特征圖featurej存在未處理的block，將featurej的block(X，Y)輸入下一層網絡進行運算；所述下一層網絡為卷積層或最大池化層中任一種；若所述下一層網絡為卷積層，則生成尺寸為B的block，即尺寸為B的featurej+1的block(X，Y)；若所述下一層網絡為最大池化層，則生成尺寸為的block，即尺寸為的featurej+1的block(X，Y)；

若featurej不存在未處理的block，則對第0層特征圖feature0的下一個block(X，Y)進行步驟S200的操作，即令X＝NX，Y＝NY，j＝0，并轉入步驟S200；所述令X＝NX，Y＝NY，具體為：X配置為二進制表示的m個bit位，從低位至高位為x₀，x₁，x₂，......，x_m-1；Y配置為二進制表示的m個bit位，從低位至高位為y₀，y₁，y₂，......，y_m-1；將坐標X和坐標Y的二進制表示進行二維混排生成二維混排坐標x₀，y₀，x₁，y₁，x₂，y₂，......，x_m-1，y_m-1，令所述二維混排坐標加1，再進行二維解混排生成坐標NX和坐標NY,每一層的X和Y相互獨立計算，調取順序均由NX和NY的獲得方法生成；

若feature0不存在未處理的block，則完成數據調度，最深層的特征圖即為前向推理結果；

步驟S300，若第j+1層的特征圖featurej+1的總尺寸B_j+1＜B，則對featurej的下一個block(X，Y)重復步驟S200的操作，即令X＝NX，Y＝NY轉入步驟S200；若第j+1層的特征圖featurej+1的總尺寸B_j+1＝B，則將featurej+1的尺寸為B的特征圖設置為1個block重復步驟S200的操作，即令j＝j+1轉入步驟S200。

2.根據權利要求1所述的基于分塊卷積的深度優先數據調度方法，其特征在于，還包括，將第0層特征圖像feature0的尺寸設為H*W＝2^p*k*2^q*k，block大小預設為B＝2^k*2^k，B小于feature0的尺寸。

3.根據權利要求1所述的基于分塊卷積的深度優先數據調度方法，其特征在于，在特征圖每次經過卷積層之前還包括：對各block進行邊緣補零；

對于單通道的特征圖，邊緣補零的尺寸計算公式為：

其中，(in_w，in_h)表示輸入特征圖的尺寸，(out_w，out_h)表示卷積層輸出特征圖的尺寸，(kernel_w，kernel_h)表示卷積核尺寸，(stride_w，stride_h)表示卷積核在寬和高在兩個方向上的步長，(pad_w，pad_h)表示邊緣補零的尺寸。

4.根據權利要求1所述的基于分塊卷積的深度優先數據調度方法，其特征在于，每當featurej的總尺寸B_j+1＝B時，繼續進行卷積或最大池化，不保存featurej的結果。

5.根據權利要求1所述的基于分塊卷積的深度優先數據調度方法，其特征在于，只要數據準備完畢，便可以直接調用卷積核進行卷積。