[发明专利]可重构二值运算器、可重构二值图像处理系统及其实现基本形态学算法的方法

摘要

本发明涉及图像处理技术，具体涉及二值图像的处理技术，提出了一种可重构的二值图像运算单元结构；其结构简单、资源少、速度快、易于移植。在此结构基础上还构建了二值图像处理系统；提供了二值图像数学形态学运算在此二值图像处理系统上的实现方法。本发明能够灵活的实现多种二值图像操作，而且结构简单规则，处理速度快，能够对大分辨率的二值图像进行实时处理。

主权项

一种用于二值图像处理的可重构二值运算器，其特征在于：包括第一总线接口、第二总线接口、与第一总线接口连接的输入控制模块、与第一总线接口连接的输出控制模块、将输入控制模块与输出控制模块连接的可重构二值运算模块、与第二总线接口连接的配置寄存器组、及与配置寄存器组连接的运算控制模块，该运算控制模块与可重构二值运算模块连接；其中输入控制模块确定输入二值图像的源；可重构二值运算模块完成二值图像运算；运算控制模块读取配置寄存器组中的配置信息，对可重构二值运算模块进行配置，控制其运算过程和输入、输出，并在运算中或结束时发送中断请求完成与外部系统的交互；输出控制模块选择数据输出通道同时完成计算结果的数据转换；第一总线接口及第二总线接口完成可重构二值运算器与外部的数据交换；所述可重构二值运算模块包括串并转换单元和若干个串联的二值运算单元，该串并转换单元和所述的若干个串联的二值运算单元串联；所述若干个串联的二值运算单元各包括第一基本二值运算单元、第二基本二值运算单元、与第一基本二值运算单元连接的第一多路选择器和第三多路选择器、与第二基本二值运算单元连接的第二多路选择器和第四多路选择器、及分别与第一多路选择器、第二多路选择器、第三多路选择器和第三多路选择器连接的集合运算单元；其中第一基本二值运算单元的输出由第一多路选择器控制输入集合运算单元；第二基本二值运算单元的输出由第二多路选择器控制输入集合运算单元；集合运算单元完成并、交、补、差、求和运算；第三多路选择器和第四多路选择器用于选择二值运算单元的输出；所述基本二值运算单元包括第一行存、第二行存、与第一行存连接的第五多路选择器、与第二行存连接的第六多路选择器、与第五多路选择器和第 六多路选择器连接的若干组二值逻辑运算单元、与若干组二值逻辑运算单元连接的规约运算单元和中值滤波单元；其中第一行存和第二行存用来保存二值图像数据；第五多路选择器和第六多路选择器选择逻辑运算单元的输入；所述若干组二值逻辑运算单元各包括a路寄存器、b路寄存器和二值逻辑运算单元，所述第五多路选择器与每组二值逻辑运算单元的a路寄存器连接形成基本运算单元的a路；所述第六多路选择器与每组二值逻辑运算单元的b路寄存器连接形成基本运算单元的b路，所述二值逻辑运算单元完成逻辑运算，包括直通、与、或、非、与非、或非、异或和同或，其运算结果可以进行规约运算、中值滤波或直通输出；规约运算单元完成包括直通运算、规约与运算、规约与非运算、规约或运算、规约或非运算、规约异或运算、或规约异或非运算；中值滤波单元完成二值图像的中值滤波，通过对输入数据的控制，经过不同的二值逻辑和规约运算，可以同时完成各种bit级数学和图像的逻辑操作。