[發(fā)明專(zhuān)利]卷積計(jì)算方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110997622.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113870091A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王和國(guó);黎立煌;蔣文;張丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳云天勵(lì)飛技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T1/60
• 分類(lèi)號(hào): G06T1/60;G06N3/04;G06N3/063
• 代理公司: 深圳眾鼎匯成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44566
• 代理人: 朱業(yè)剛

1.一種卷積計(jì)算方法，包括：

根據(jù)輸入圖像的緩存單元中的單元存儲(chǔ)塊的大小和卷積核的大小將輸入圖像的每個(gè)通道按照相同的方式進(jìn)行劃分，得到待處理的子塊；其中，所述待處理的子塊的最大寬度小于單元存儲(chǔ)塊的寬度與卷積核的寬度的和；

將每個(gè)待處理的子塊以單元存儲(chǔ)塊為單位存入緩存單元中；其中，對(duì)于待處理的子塊的每一行數(shù)據(jù)，以移位截取固定長(zhǎng)度的方式分成與所述卷積核的高度數(shù)值相同的行數(shù)，逐行存入所述單元存儲(chǔ)塊；

對(duì)每個(gè)待處理的子塊，每次從至少一個(gè)所述單元存儲(chǔ)塊中讀取小于或等于單次計(jì)算容量的待卷積計(jì)算的數(shù)據(jù)并進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算，依次得到輸出圖像的每一行中對(duì)應(yīng)于待處理的子塊的部分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷積計(jì)算方法，其特征在于，所述輸入圖像為初始輸入圖像或中間的特征圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷積計(jì)算方法，其特征在于，所述根據(jù)輸入圖像的緩存單元中的單元存儲(chǔ)塊的大小和卷積核的大小將輸入圖像的每個(gè)通道按照相同的方式進(jìn)行劃分，得到待處理的子塊，包括：

以所述最大寬度分塊，直至剩余子塊的寬度小于所述最大寬度或剛好以所述最大寬度劃分完。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷積計(jì)算方法，其特征在于，所述根據(jù)輸入圖像的緩存單元中的單元存儲(chǔ)塊的大小和卷積核的大小將輸入圖像的每個(gè)通道按照相同的方式進(jìn)行劃分，得到待處理的子塊，包括：

以大于卷積核的寬度并不超過(guò)所述最大寬度的寬度進(jìn)行分塊，使得任意兩個(gè)待處理的子塊的寬度相同，或者寬度相差不超過(guò)2個(gè)像素。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷積計(jì)算方法，其特征在于，所述單次計(jì)算容量為處理器每個(gè)時(shí)鐘周期能夠計(jì)算的數(shù)據(jù)量；所述處理器為單處理器或多處理器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷積計(jì)算方法，其特征在于，所述將每個(gè)待處理的子塊以單元存儲(chǔ)塊為單位存入，包括：

當(dāng)輸入圖像的一個(gè)通道的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完成后，若所述一個(gè)通道的數(shù)據(jù)所使用的最后一個(gè)單元存儲(chǔ)塊的剩余空間滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，則將下一個(gè)通道的數(shù)據(jù)從所述最后一個(gè)單元存儲(chǔ)塊的剩余空間開(kāi)始存儲(chǔ)；

否則在新的單元存儲(chǔ)塊中創(chuàng)建滿(mǎn)足所述預(yù)設(shè)條件的剩余空間，并將下一個(gè)通道的數(shù)據(jù)從所述新的單元存儲(chǔ)塊的剩余空間開(kāi)始存儲(chǔ)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷積計(jì)算方法，其特征在于，所述單元存儲(chǔ)塊具有8×8個(gè)16位大小的存儲(chǔ)空間，每個(gè)16位大小的存儲(chǔ)空間用于存放輸入圖像的一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。

8.一種卷積計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，包括：

分塊模塊，用于根據(jù)輸入圖像的緩存單元中的單元存儲(chǔ)塊的大小和卷積核的大小將輸入圖像的每個(gè)通道按照相同的方式進(jìn)行劃分，得到待處理的子塊；其中，所述待處理的子塊的最大寬度小于單元存儲(chǔ)塊的寬度與卷積核的寬度的和；

子塊存入模塊，用于將每個(gè)待處理的子塊以單元存儲(chǔ)塊為單位存入；其中，對(duì)于待處理的子塊的每一行數(shù)據(jù)，以移位截取固定長(zhǎng)度的方式分成與所述卷積核的高度數(shù)值相同的行數(shù)，逐行存入所述單位存儲(chǔ)塊；

計(jì)算模塊，用于對(duì)每個(gè)待處理的子塊，以單次計(jì)算容量為限從至少一個(gè)所述單元存儲(chǔ)塊中讀取待卷積計(jì)算的數(shù)據(jù)并進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算，以依次得到輸出圖像的每一行中對(duì)應(yīng)于待處理的子塊的部分。

9.一種卷積計(jì)算設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器和存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的卷積計(jì)算程序，所述卷積計(jì)算程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的卷積計(jì)算方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有卷積計(jì)算程序，所述卷積計(jì)算程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的卷積計(jì)算方法的步驟。