[发明专利]一种视差处理电路和视差处理系统及其方法

说明书

本说明书提供一种视差处理电路和视差处理系统及其方法，应用于人工智能技术领域。视差处理电路包括移位寄存器矩阵、串行WTA电路、并行WTA电路、行向移位寄存器组和视差选择电路，在列周期控制下，移位寄存器矩阵中各列的聚合代价依次移位一列，在移位方向的尾部按列存入新加入列中的聚合代价，串行WTA电路从移位寄存器矩阵中对应列的各个聚合代价与该聚合代价所在第一对角线上的其他聚合代价之中，确定并输出第一对角线上的最小聚合代价，并行WTA电路和行向移位寄存器组配合使用对应记录移位寄存器矩阵中每列对应的最小聚合代价。通过本申请的处理方案，实现了视差处理过程中对行方向和列方向的数据复用，提高了数据匹配视差检验的处理效率。

技术领域

本说明书涉及人工智能技术领域，具体涉及一种视差处理电路和视差处理系统及其方法。

背景技术

在图像的立体匹配处理中，区域匹配算法主要分为以下步骤，首先使用相似性测度计算出每个像素在不同视差下的匹配代价，然后通过窗口聚合的方式计算出该像素点所在邻域内的像素的代价和，最后通过WTA(Winner-Takes-All，赢者通吃)的方法求出聚合代价最小时的视差，作为该像素的视差，最终计算整幅图像中的所有像素，形成视差图。视差处理是将参考图像和目标图像做比较，寻找目标图像上与参考图像相对应的像素点，并输出视差图的过程。

在传统的立体匹配计算过程中，需要分别计算参考像素的视差和目标像素视差，然后将当前参考像素最优视差及该参考像素最优视差对应目标像素视最优视差进行左右一致性验证，若一致则证明当前视差计算结果正确。因此在上述左右一致性验证过程中数据处理量非常大，其中一是除了在完成参考像素视差计算完成后需要重新计算目标像素对应的视差；二是现有硬件加速电路或算法虽然针对一致性验证进行了优化加速设计实现了部分计算结果复用，但在左右一致性验证阶段仍需要复杂的数据调度和控制逻辑，很难做到高效数据处理及流水线作业，从而使得立体匹配技术在各种智能设备上的部署应用受到较多限制。

因此，亟需一种新的视差处理计算方案。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种视差处理电路和视差处理系统及其方法，可对图像立体匹配过程中数据的处理进行有效的组织管理，有利于提高立体匹配过程中视差处理电路数据处理效率和使得整个视差处理过程实现流水线作业，提高立体匹配技术在不同场景应用的实时性、实用性。

本说明书实施例提供以下技术方案：

本说明书实施例提供一种视差处理电路，包括：移位寄存器矩阵、串行WTA电路、并行WTA电路、行向移位寄存器组和视差选择电路；

移位寄存器矩阵至少包括一列由n+1行的寄存器组成的寄存器阵列，在列周期控制下，将各列的聚合代价依次移位一列，以及在移位方向的尾部按列存入参考像素P(x,y)与视差范围d内各个目标像素P՛(x+d’,y)的聚合代价C(P(x,y),P՛(x+d’,y))，其中d’∈d，d’为视差值，视差范围d为[0:n]，n为正整数；其中[0:n]×[0:n]的移位寄存器表示所述移位寄存器矩阵由n+1行寄存器组、n+1列寄存器组构成，行向各寄存器首尾耦合连接，实现数据在行向流动，每个寄存器中存储对应像素的匹配聚合代价和/或该像素的视差及坐标，在列寄存器组中存储一个参考像素在视差范围d（即0到n）内与各对应目标像素的聚合代价，当整个移位寄存器矩阵存储加载满数据后，该移位寄存器矩阵可存储n+1个参考像素在不同视差下的匹配聚合代价；此时在整个移位寄存器矩阵每个对角线方向上的寄存器组中存储的是一个目标像素在不同视差下的匹配聚合代价，尤其在最大对角线上存储的是一个目标像素在视差范围d（即0到n）内与各对应参考像素的聚合代价。

基于以上通过首先选取最大对角线方向所代表的目标像素对应的某一视差值下最小聚合代价，来确定该目标像素在当前视差值下对应的参考像素，在确定该参考像素后，从该参考像素所在列寄存器组中筛选出该参考像素对应聚合代价最小的视差值，以此通过比对当前目标像素视差值与其对应的参考像素的视差值，来确定当前像素的差值是否有效；