[發(fā)明專利]一種基于單向搜索的圖像像素處理方法及芯片

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111167546.2
• 申請(qǐng)日: 2021-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN113900806A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)勇顯;賴欽偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海一微半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于單向搜索的圖像像素處理方法及芯片，該圖像像素處理方法包括：每當(dāng)滑動(dòng)窗口在待處理圖像中按照預(yù)設(shè)步長(zhǎng)滑動(dòng)一次后，在滑動(dòng)窗口當(dāng)前框定的圖像區(qū)域內(nèi)沿著一個(gè)預(yù)設(shè)搜索方向搜索像素點(diǎn)，并計(jì)算對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)搜索方向上搜索到的每對(duì)特定的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的灰度值相似度；其中，該滑動(dòng)窗口的中心位置在當(dāng)前框定的圖像區(qū)域內(nèi)覆蓋的像素點(diǎn)是中心像素點(diǎn)；該預(yù)設(shè)搜索方向被配置為沿著該預(yù)設(shè)搜索方向搜索像素點(diǎn)總能搜索到該中心像素點(diǎn)。減少運(yùn)算次數(shù)，使得本技術(shù)方案對(duì)于像素點(diǎn)的計(jì)算量隨所述滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)寬成線性增長(zhǎng)而不是成平方增長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于單向搜索的圖像像素處理方法及芯片。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理的過程中，為了計(jì)算一個(gè)像素與其相鄰的8個(gè)像素對(duì)應(yīng)的結(jié)果時(shí)，會(huì)涉及到跨行的操作和沿著多個(gè)方向進(jìn)行搜索，例如計(jì)算當(dāng)前遍歷的一個(gè)像素灰度值與上一行同一列的像素灰度值之間的差值時(shí)，就要進(jìn)行一次跨行讀操作，尤其是在逐個(gè)像素地進(jìn)行運(yùn)算(涉及到指數(shù)運(yùn)算、平方運(yùn)算、除法運(yùn)算)時(shí)需要頻繁地跨行到多個(gè)搜索方位處讀取圖像數(shù)據(jù)，增加計(jì)算次數(shù)，這會(huì)加重緩存空間有限的嵌入式設(shè)備的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開一種基于單向搜索的圖像像素處理方法及芯片，對(duì)于窗口的單次滑動(dòng)，不考慮周圍一圈的像素點(diǎn)而是選擇單一搜索方向上的像素點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算操作，可以有效解決緩存有限的設(shè)備中存在的計(jì)算量過大的問題。具體的技術(shù)方案如下：

一種基于單向搜索的圖像像素處理方法，該圖像像素處理方法包括：每當(dāng)滑動(dòng)窗口在待處理圖像中按照預(yù)設(shè)步長(zhǎng)滑動(dòng)一次后，在滑動(dòng)窗口當(dāng)前框定的圖像區(qū)域內(nèi)沿著一個(gè)預(yù)設(shè)搜索方向搜索像素點(diǎn)，并計(jì)算對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)搜索方向上搜索到的每對(duì)特定的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的灰度值相似度；其中，該滑動(dòng)窗口的中心位置在當(dāng)前框定的圖像區(qū)域內(nèi)覆蓋的像素點(diǎn)是中心像素點(diǎn)；沿著該預(yù)設(shè)搜索方向搜索像素點(diǎn)總能搜索到該中心像素點(diǎn)。

本技術(shù)方案在滑動(dòng)窗口每按照預(yù)設(shè)步長(zhǎng)滑動(dòng)一次后，只需沿著單一的預(yù)設(shè)搜索方向搜索像素點(diǎn)，并計(jì)算該預(yù)設(shè)搜索方向上搜索到的一對(duì)特定的像素點(diǎn)之間的灰度值相似度，比起現(xiàn)有技術(shù)的完整的多方向的鄰域運(yùn)算，簡(jiǎn)化運(yùn)算過程，減少運(yùn)算次數(shù)，使得本技術(shù)方案對(duì)于像素點(diǎn)的計(jì)算量隨所述滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)寬成線性增長(zhǎng)而不是成平方增長(zhǎng)。特別是相對(duì)于像素點(diǎn)數(shù)量動(dòng)輒幾百萬的圖像而言，處理效率提高的程度適應(yīng)嵌入式設(shè)備的緩存空間的存取速度和內(nèi)存量相適應(yīng)，即可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器存入有限的像素點(diǎn)進(jìn)入緩存空間后，CPU快速讀取到正確的數(shù)據(jù)并用于計(jì)算。

進(jìn)一步地，所述圖像像素處理方法還包括：每當(dāng)所述滑動(dòng)窗口滑動(dòng)完該待處理圖像內(nèi)所有像素點(diǎn)，則確定該滑動(dòng)窗口對(duì)所述待處理圖像完成一輪全覆蓋操作；當(dāng)所述滑動(dòng)窗口對(duì)所述待處理圖像進(jìn)行預(yù)設(shè)數(shù)量輪全覆蓋操作時(shí)，獲取到所有預(yù)設(shè)搜索方向上的每對(duì)特定的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的灰度值相似度，其中，不同輪全覆蓋操作下對(duì)所述待處理圖像所沿的預(yù)設(shè)搜索方向是不相同的，同一輪全覆蓋操作對(duì)所述待處理圖像所沿的預(yù)設(shè)搜索方向是保持相同的；任意兩輪全覆蓋操作所沿的預(yù)設(shè)搜索方向不是相反的其中，預(yù)設(shè)搜索方向的數(shù)量設(shè)置為預(yù)設(shè)數(shù)量。

在該技術(shù)方案中，按照特定方向上的鄰域像素點(diǎn)的遍歷方式及其灰度值相似度的獲取方式，確定所述滑動(dòng)窗口在所述待處理圖像內(nèi)執(zhí)行過一次滑動(dòng)操作，進(jìn)而按照所述滑動(dòng)窗口對(duì)所述待處理圖像的全覆蓋滑動(dòng)的方式確定一輪對(duì)所述待處理圖像的全覆蓋操作，形成對(duì)所述滑動(dòng)窗口內(nèi)的多種互不相同的預(yù)設(shè)搜索方向上的像素點(diǎn)的全覆蓋操作機(jī)制，從而考慮遍歷圖像區(qū)域的全面覆蓋效果。