[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113379047A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡群林;門愛東;蘭軍;彭杰;周君臨;展曉宇;黃笑天
• 申請（專利權(quán)）人: 北京微芯智通科技合伙企業(yè)（有限合伙）
• 主分類號(hào): G06N3/063
• 分類號(hào): G06N3/063;G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 李小朋

1.一種實(shí)現(xiàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

輸入緩存模塊，用于緩存輸入的圖像數(shù)據(jù)；

人工智能引擎模塊，用于向所述輸入緩存模塊發(fā)送輸入控制信號(hào)，以從所述輸入緩存模塊中讀取所述圖像數(shù)據(jù)；以及對(duì)讀取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理得到特征值，并向輸出緩存模塊發(fā)送輸出緩存控制信號(hào)，以將特征值緩存至所述輸出緩存模塊；

所述輸出緩存模塊，用于緩存所述特征值，并在預(yù)定的輸出控制下，輸出緩存特征值；

寄存器模塊，用于在所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理過程中，根據(jù)所述人工智能引擎模塊發(fā)送的引擎狀態(tài)信號(hào)和指令緩存模塊發(fā)送的指令控制信號(hào)進(jìn)行引擎核狀態(tài)判定，并將狀態(tài)判定結(jié)果發(fā)送給所述人工智能引擎模塊；

指令緩存模塊，用于根據(jù)輸入數(shù)據(jù)生成所述指令控制信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入緩存模塊包括：

寫入狀態(tài)機(jī)，用于接收所述圖像數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生寫入信號(hào)；

讀取狀態(tài)機(jī)，用于在接收到所述輸入控制信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生讀取信號(hào)；

讀使能模塊，用于根據(jù)所述寫入信號(hào)和所述讀取信號(hào)產(chǎn)生讀使能信號(hào)；

地址發(fā)生器，用于根據(jù)所述寫入信號(hào)和所述讀取信號(hào)產(chǎn)生讀寫地址；

緩存器，用于在所述讀使能信號(hào)和所述讀寫地址控制下，寫入所述圖像數(shù)據(jù)；

復(fù)用器，用于將所述緩存器中緩存的圖像數(shù)據(jù)復(fù)接一起后發(fā)送到所述人工智能引擎模塊中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述人工智能引擎模塊包括：

引擎控制模塊，用于產(chǎn)生所述輸入控制信號(hào)并發(fā)送至所述輸入緩存模塊；以及根據(jù)讀取的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生引擎控制信號(hào)；以及在所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理過程中，產(chǎn)生引擎狀態(tài)信號(hào)并發(fā)送至寄存器模塊；以及在所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理結(jié)束時(shí)產(chǎn)生輸出緩存控制信號(hào)并發(fā)送至輸出緩存模塊；

多個(gè)引擎模塊，用于在所述引擎控制信號(hào)的控制下，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理得到特征值；以及將特征值發(fā)送至所述輸出緩存模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述引擎控制信號(hào)包括第一引擎控制信號(hào)和第二引擎控制信號(hào)；

所述引擎控制模塊包括：

引擎控制狀態(tài)機(jī)，用于根據(jù)所述狀態(tài)判定結(jié)果生成數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)信號(hào)、濾波控制輸入信號(hào)、圖像處理狀態(tài)信號(hào)、以及緩存控制處理信號(hào)；

數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)機(jī)，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)信號(hào)和濾波控制輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)管控，以得到第一引擎控制信號(hào)；

數(shù)據(jù)交換狀態(tài)機(jī)，用于根據(jù)所述圖像處理狀態(tài)信號(hào)和緩存控制處理信號(hào)進(jìn)行引擎工作狀態(tài)管控，以得到第二引擎控制信號(hào)、輸入控制信號(hào)、引擎狀態(tài)信號(hào)、輸出緩存控制信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述引擎模塊包括：

緩存器輸入狀態(tài)機(jī)，用于根據(jù)所述引擎控制信號(hào)生成緩存器輸入控制信號(hào)；

濾波器緩存器，用于根據(jù)所述緩存器輸入控制信號(hào)向緩存器輸出復(fù)用狀態(tài)機(jī)發(fā)送濾波數(shù)據(jù)；

圖像塊鄰域取值模塊，用于根據(jù)所述緩存器輸入控制信號(hào)生成用于圖像塊鄰域取值的鄰域地址，并發(fā)送給圖像緩存器；

所述圖像緩存器，用于根據(jù)所述緩存器輸入控制信號(hào)向所述緩存器輸出復(fù)用狀態(tài)機(jī)輸出讀取的圖像數(shù)據(jù)；

所述緩存器輸出復(fù)用狀態(tài)機(jī)，用于根據(jù)所述濾波數(shù)據(jù)和所述圖像數(shù)據(jù)生成緩存器輸出復(fù)用控制信號(hào)，并發(fā)送至處理核；

所述處理核，用于在所述緩存器輸出復(fù)用控制信號(hào)下進(jìn)行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波器緩存器包括：

第一邏輯門模塊，用于對(duì)所述緩存器輸入控制信號(hào)進(jìn)行邏輯操作，以獲得濾波核輸入存儲(chǔ)器的濾波控制信號(hào)和讀寫地址；

濾波核輸入存儲(chǔ)器，用于根據(jù)所述讀寫地址寫入所述圖像數(shù)據(jù)，并在所述濾波控制信號(hào)控制下，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理后輸出濾波數(shù)據(jù)。