[发明专利]图像数据的矩阵运算方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种图像数据的矩阵运算方法，其特征在于，所述方法包括：

基于图像算子的矩阵尺寸M行N列，在所述图像数据中读取矩阵数据；

采用所述图像算子对应的单一计算指令对所述矩阵数据中的每列数据分别计算，得到1行中间计算结果；

将所述1行中间计算结果复用重排为N行缓存数据；

采用所述单一计算指令对所述缓存数据中目标列的矩阵元素进行计算，得到所述矩阵数据在所述单一计算指令下的计算结果，所述目标列是所述中间计算结果中的N个矩阵元素在所述N行缓存数据中同时所在的列；

将所述计算结果输出为所述图像算子对所述矩阵数据的图像处理结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述一行中间计算结果复用重排为N行缓存数据，包括：

采用基于滑动窗口的处理指令，将所述滑动窗口中的数据存储至第j个寄存器中，所述滑动窗口中的数据包含所述1行中间计算结果的部分或全部，j的起始值为0；

将所述滑动窗口进行滑动后，将所述滑动窗口中的数据存储至第j+1个寄存器中，所述滑动窗口中的数据包含所述1行中间计算结果的部分或全部；

重复上一步骤，直至得到存储在N个寄存器中的N行缓存数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理指令是单指令多数据流指令，所述处理指令支持同时处理K个数据；

所述采用基于滑动窗口的处理指令，将所述滑动窗口中的数据存储至第j个寄存器中，所述滑动窗口中的数据包含所述1行中间计算结果的部分或全部，j的起始值为0，包括：

采用基于所述滑动窗口的处理指令，将所述滑动窗口中的K个数据存储至第j个寄存器中，所述滑动窗口中的数据包含所述1行中间计算结果的部分或全部；

所述将所述滑动窗口进行滑动后，将所述滑动窗口中的数据存储至第j+1个寄存器中，所述滑动窗口中的数据包含所述1行中间计算结果的部分或全部，包括：

将所述滑动窗口进行滑动后，将所述滑动窗口中的K个数据存储至第j+1个寄存器中，所述滑动窗口中的数据包含所述1行中间计算结果的部分或全部。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述滑动窗口进行滑动后，将所述滑动窗口中的K个数据存储至第j+1个寄存器中，包括：

将所述滑动窗口左滑一位后，将所述滑动窗口中的K个数据存储至第j+1个寄存器中；

或，

将所述滑动窗口右滑一位后，将所述滑动窗口中的K个数据存储至第j+1个寄存器中。

5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，在所述N行缓存数据中：

存在第j行第i列的矩阵元素与第j+1行第i-1列的矩阵元素相同；

和/或，

存在第t行第i列的矩阵元素与第t-1行第i+1列的矩阵元素相同。

6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述单一运算指令包括如下至少之一：

求和指令；

均值滤波指令；

求最大值指令；

求最小值指令；

卷积指令。

7.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述单一运算指令是均值滤波指令或卷积指令，所述采用所述单一运算指令对所述缓存数据中目标列的矩阵元素进行计算，输出所述矩阵数据在所述单一计算指令下的计算结果，包括：

将所述缓存数据中目标列的N个矩阵元素进行相加，得到矩阵元素和；

将所述矩阵元素和除以矩阵元素数量，输出所述矩阵数据在所述单一计算指令下的计算结果；

其中，所述矩阵元素数量等于M乘N。