[發(fā)明專利]哈爾小波變換硬件裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110786337.X
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113365082B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王務(wù)侖;梁喆;劉建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京愛芯科技有限公司
• 主分類號: H04N19/63
• 分類號: H04N19/63;H04N19/423
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 蔣姍

本申請?zhí)峁┮环N哈爾小波變換硬件裝置，涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置包括：哈爾變換模塊，用于基于哈爾變換公式將圖像數(shù)據(jù)A變換為哈爾域數(shù)據(jù)B，所述哈爾變換公式包括B＝((AHsupgt;T/supgt;)supgt;T/supgt;Hsupgt;T/supgt;)supgt;T/supgt;，H為哈爾變換矩陣；哈爾運算模塊，用于基于所述哈爾域數(shù)據(jù)B獲得頻域或哈爾域運算結(jié)果；時域變換模塊，用于基于時域變換公式對所述運算結(jié)果進行反哈爾變換，以將所述運算結(jié)果恢復至所述圖像數(shù)據(jù)A的時域，所述時域變換公式包括A＝((BH)supgt;T/supgt;H)supgt;T/supgt;。該裝置通過各個硬件模塊的連接關(guān)系和處理功能，以及哈爾變換公式中特定的數(shù)學變換以及算子的優(yōu)化，使哈爾小波變換能夠通過硬件實現(xiàn)，減少硬件資源的消耗，保證計算的準確性以及高效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種哈爾小波變換硬件裝置。

背景技術(shù)

哈爾變換是一種正交歸一化的函數(shù)，是由Haar提出的一種正交完備函數(shù)系，是一種既能反映整體又反映局部的函數(shù)體系，是小波變換中的典型變換。小波變換在圖像信息壓縮和特征編碼等方面具有廣泛的應用，特點是收斂均勻而迅速。

目前哈爾小波變換主要是通過軟件算法實現(xiàn)，從而對圖像數(shù)據(jù)進行相應處理，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有對相應的哈爾小波變換的硬件實現(xiàn)方式。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請實施例的目的在于提供一種哈爾小波變換硬件裝置，以改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的沒有對相應的哈爾小波變換的硬件實現(xiàn)方式的問題。

本申請實施例提供了一種哈爾小波變換硬件裝置，所述裝置包括：哈爾變換模塊，用于基于哈爾變換公式將圖像數(shù)據(jù)A變換為哈爾域數(shù)據(jù)B，所述哈爾變換公式包括B＝((AH^T)^TH^T)^T，H為哈爾變換矩陣；哈爾運算模塊，用于基于所述哈爾域數(shù)據(jù)B獲得頻域或哈爾域運算結(jié)果；時域變換模塊，用于基于時域變換公式對所述運算結(jié)果進行反哈爾變換，以將所述運算結(jié)果恢復至所述圖像數(shù)據(jù)A的時域，所述時域變換公式包括A＝((BH)^TH)^T。

在上述方式中，基于哈爾小波變換的矩陣運算的特性提出了哈爾變換公式和時域變換公式作為一套應用公式，能夠適用于硬件運算，從而通過硬件實現(xiàn)圖像處理中的哈爾小波變換，基于上述應用公式對特定的數(shù)學變換以及算子的優(yōu)化，節(jié)省了相應的硬件資源，同時保證計算的準確性以及高效性。

可選地，所述裝置還包括圖像數(shù)據(jù)整合模塊，用于將以流形式輸入的所述圖像數(shù)據(jù)整合為N*N塊的形式輸入所述哈爾變換模塊，N為正整數(shù)。

在上述實現(xiàn)方式中，實際圖像數(shù)據(jù)輸入通常是以流形式輸入，則通過圖像數(shù)據(jù)整合模塊在實際運算過程中對流形式輸入的圖像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)形式轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為適合矩陣運算的N*N塊的形式進行后續(xù)哈爾變換，提高了計算效率。

可選地，所述裝置還包括圖像數(shù)據(jù)輸入模塊，所述圖像數(shù)據(jù)輸入模塊的輸出端分別與所述圖像數(shù)據(jù)整合模塊的輸入端以及所述哈爾變換模塊的輸入端連接，用于在所述圖像數(shù)據(jù)為流形式時將所述圖像數(shù)據(jù)輸入至所述圖像數(shù)據(jù)整合模塊，在所述圖像數(shù)據(jù)為N*N塊的形式時將所述圖像數(shù)據(jù)輸入至所述哈爾變換模塊。

在上述實現(xiàn)方式中，在輸入的圖像數(shù)據(jù)為流形式時經(jīng)過圖像數(shù)據(jù)整合模塊進行數(shù)據(jù)整合，在輸入的圖像數(shù)據(jù)為N*N塊的形式輸入時直接將其輸入至哈爾變換模塊進行計算，保證了計算輸入的靈活性，從而提高了哈爾變換的整體效率。