[发明专利]一种通用、可配置的图像滤波计算多行输出系统和方法

说明书

本发明具体涉及一种通用、可配置的图像滤波计算多行输出系统和方法。该系统及方法中CPU将输入图像相关的控制参数，存储到参数配置模块；参数配置模块获取控制参数后利用控制参数控制直接存储器访问模块的存取操作以及控制线性滤波计算模块的卷积计算；直接存储器访问模块按照参数配置模块发送的控制参数从片上缓存区中获取与控制参数相匹配的图像输入数据，并将该输入数据发送给线性滤波计算模块；线性滤波计算模块按照参数配置模块发送的控制参数，进行与控制参数相匹配的卷积计算，并将计算结果通过直接存储器访问模块发送到片上缓存区，由片上缓存区对计算结果进行保存。解决了现有进行滤波计算时不可同时输出多行结果的技术问题。

技术领域

本发明涉及图像滤波领域，具体而言，涉及一种通用、可配置的图像滤波计算多行输出系统和方法。

背景技术

滤波操作是图像处理过程中的常见操作，主要的作用是将图像当中特定频率的波段滤除的操作，这样的滤波有利于降低或者消除环境噪声或者信号提取过程中所产生的噪声对于图像的影响，可以提高图像的质量，并且为之后的图像处理操作提供便利，将保留的频率波段的图像信息进行之后的处理。根据不同的滤除波段可以将滤波分成一下两种作用：(1)降低图像当中的噪声影响。这一功能一般是通过低通滤波来实现的，因为噪声相对于图像一般是高频信号。(2)提取图像当中的关键信息。

目前已有的相似方案是对输入图像使用单一尺寸大小的滤波核进行滤波操作。已有的图像滤波方案中数据读取地址频繁跳动，没有使用高效的突发传输，缺少高效性以及灵活的数据流，而且滤波使用的是固定的5*5滤波核，无法对多个种类得图像进行滤波，缺少通用性，滤波方案在忆阻器阵列中实现时，忆阻器的利用率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种通用、可配置的图像滤波计算多行输出系统和方法，以至少解决现有进行滤波计算时不可同时输出多行结果的技术问题。

根据本发明的一实施例，提供了一种通用、可配置的图像滤波计算多行输出系统，包括：直接存储器访问模块、参数配置模块、片上缓存区、线性滤波计算模块；其中：

CPU将输入图像相关的控制参数，存储到参数配置模块；参数配置模块获取控制参数后利用控制参数控制直接存储器访问模块的存取操作以及控制线性滤波计算模块的卷积计算；

直接存储器访问模块按照参数配置模块发送的控制参数从片上缓存区中获取与控制参数相匹配的图像输入数据，并将该输入数据发送给线性滤波计算模块；线性滤波计算模块按照参数配置模块发送的控制参数，进行与控制参数相匹配的卷积计算，并将计算结果通过直接存储器访问模块发送到片上缓存区，由片上缓存区对计算结果进行保存。

进一步地，CPU将输入图像相关的控制参数，通过AXI-lite总线存储到参数配置模块；参数配置模块从CPU获取控制参数后，利用控制参数控制直接存储器访问模块的存取操作，以及控制线性滤波计算模块的卷积计算；直接存储器访问模块按照参数配置模块发送的控制参数，通过AXI4总线从片外存储器DDR中获取与控制参数相匹配的图像输入数据，并将该输入数据发送给线性滤波计算模块；线性滤波计算模块按照参数配置模块发送的控制参数，进行与控制参数相匹配的卷积计算，并将计算结果通过直接存储器访问模块发送到片外存储器DDR，由片外存储器DDR对计算结果进行保存。

进一步地，线性滤波计算模块包括缓冲区、控制单元、计算单元；缓冲区接收从片外存储器DDR提取输入数据，并将输入数据发送给计算单元；计算单元接收缓冲区的输入数据，生成计算后的输出结果，并将计算后的输出结果通过直接存储器访问模块发送给片外存储器DDR进行存储。

进一步地，参数配置模块计算的控制参数包括涉及片上缓存空间的若干参数，该若干参数包括输出特征的宽度Wout、输出特征的高度Hout、输入通道数CHout等。

根据本发明的另一实施例，提供了一种通用、可配置的图像滤波计算多行输出方法，包括以下步骤：