HAAR解算系统、图像分类系统、关联方法和关联计算机程序产品技术方案

技术编号:12304845 阅读:96 留言:0更新日期:2015-11-11 14:03
描述了用于解算图像的预定义矩形区域(REC1)的HAAR特征的HAAR解算系统(HSYS)。该HAAR解算系统包括一个或多个存储器(MEM)、多个计算引擎(CU1,CU2,CU3,CUn)和主处理器(MCPU)。每个所述计算引擎被布置成从所述一个或多个存储器(MEM)中检索对应于矩形图像区域(BLK(1)...(BLK(mn+n))的图像数据块(BLK(i));解算所述图像数据块的所有像素的积分图像值(IBLK(i))以获得所述图像数据块的积分图像;以及将所述块的所述积分图像(IBLK(i))存储在所述一个或多个存储器(MEM)中。所述主处理器(MCPU)被布置成确定哪一个或哪些图像数据块包括所述图像的所述预定义矩形区域的像素;对于包括所述图像的所述预定义矩形区域的像素的每个图像数据块,将相应的矩形区域片段(REC1,REC2,REC3,REC4,REC12,REC34)定义为属于所述图像的所述预定义矩形区域的所述块的所述像素;对于包括所述图像的所述预定义矩形区域(REC1)的像素的每个图像数据块(IB1,IB2,IB3,IB4,IB12,IB34)解算所述矩形区域片段(REC1,REC2,REC3,REC4,REC12,REC34)的HAAR特征;以及添加所述矩形区域片段(REC1,REC2,REC3,REC4,REC12,REC34)的所述HAAR特征以获得所述图像的所述预定义矩形区域的所述HAAR特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及HAAR解算系统、图像分类系统、关联方法以及关联计算机程序产品。
技术介绍
基于Haar特征的对象检测和对象识别经常被使用。Haar特征是在矩形图像区域 上的累积像素值。积分图像被用于预计算值,其可以被用于容易地计算密集图像位置处的 Haar特征。国际专利申请WO 2007/128452 A2中给出了一个例子。WO 2007/128452 A2描 述了用于在图像上操作的方法和装置,特别是用于在不同比例下并且具有不同旋转,例如 对于比例-不变和旋转-不变的兴趣点检测和/或描述的兴趣点检测和/或描述工作。WO 2007/128452 A2描述了用于匹配在相同图像或不同图像中的兴趣点的方法。 海量并行处理越来越多地用于处理图像,例如用于执行像色彩空间转换一样的基 于像素的处理。然而,由于积分图像在像素到像素间和线到线之间具有数据依赖性,因此已 知的海量并行架构不能很容易地计算积分图像和Haar特征。
技术实现思路
正如附属权利要求中所描述的,本专利技术提供了一种HAAR解算系统、一种图像分类 系统、一种包括了安全系统的车辆、一种解算图像的预定义矩形区域的HAAR特征的方法、 一种检测图像中的图像特征的方法、一种用于并行处理器系统的计算引擎、一种用于解算 HAAR特征的计算机程序产品、一种用于用于导致并行处理器系统的一个或多个计算引擎解 算积分图像值的计算机程序产品。 本专利技术的具体实施例在从属权利要求中被陈述。 根据下文中描述的实施例,本专利技术的这些或其它方面将会很明显并且被阐述。【附图说明】 根据附图,仅仅通过举例的方式,本专利技术的进一步细节、方面和实施例将被描述。 为了简便以及清晰,附图中的元件不一定按比例绘制。在附图中,对应于已经描述元件的元 件可能具有相同的参考符号。 图1示意性地显示了包括HAAR解算系统的系统的实施例的一个例子; 图2示意性地显示了将图像分隔成图像块以及将图像块分配给计算引擎以用于 并行处理; 图3a-图3c示意性地显示了图像的图像块内的扫描方案; 图4示意性地说明了解算HAAR特征的已知方法; 图5示意性地显示了通过使用S頂D并行计算架构解算HAAR特征的已知方法; 图6和图7示意性地说明了根据实施例的解算HAAR特征的方法; 图8和图9示意性地说明了根据实施例的解算HAAR特征的方法; 图IOa和图IOb示意性地说明了根据另一个实施例的解算HAAR特征的方法; 图11示意性地显示了示例用户交互系统; 图12示意性地显示了包括了安全系统的车辆; 图13显示了包括了计算机程序产品的计算机可读介质;以及 图14显示了包括另一个计算机程序产品的另一个计算机可读介质。【具体实施方式】 图1示意性地显示了系统SYS的实施例的一个例子,该系统SYS包括相机CAM、 HAAR解算系统HSYS、主机处理器HOST和用户接口设备UIDEV。HAAR解算系统HSYS包括相 机接口 CAM-IF、存储器MEM、海量并行处理器单元MPARU和主处理器MCPU。相机接口 CAM IF 可被连接到相机CAM并且被布置成从相机CAM接收图像数据并且将图像数据存储在存储器 MEM中。每个图像包括如图2所示的矩形像素阵列的图像数据:图像頂G(i X j)或简言之 頂G,包括具有行编号RP1,. . .,RPi的多个i像素行以及具有列编号CP1,. . .,CPj的多个j 像素列。每个图像頂G (i X j)被存储在存储器MEM中。该MEM可能包括DDR存储器。海 量并行处理器单元MPARU包括多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3, ... CUn的阵列MPA。图1显示 了阵列MPA包括至少4个计算引擎,但是替代实施例可能使用更少的计算引擎,例如2个, 而其它替代实施例可能使用更多的计算引擎,例如8个、16个、32个、64个、128个或其它适 当数目。 多个计算引擎可以是两个计算引擎CUl,CU2。在替代实施例中,多个计算引擎可能 包括4个、8个或更多,例如至少16个计算引擎,例如32个计算引擎、64个计算引擎或128 个计算引擎、或等于2的幂或不同于2的幂的其它数目的计算引擎。 多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3, ... CUn被布置成与公共指令一起执行。例如,计算 引擎⑶1,⑶2,⑶3, ...CUn可以被布置成所谓的单指令多数据(SIMD)布置中。多个计算 引擎⑶1,⑶2,⑶3, ...CUn可以被布置并可操作为单一程序、多数据(SPMD)型架构,其中 多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3,...⑶被布置成通过对不同块执行基本上相同的程序来并行 地对相应图像数据块执行解算。当以单程序多数据(SPMD)架构操作时,任务可以被分割并 同时运行在具有不同输入(例如图像数据不同块)的多个计算引擎上。例如,计算引擎可 能并行地在不同数据上运行相同代码。其它架构可能例如具有运行基本上相同指令流的计 算引擎组,其中每个计算引擎占据指令流中任何分支的其自身路径,例如如果/那么/否则 结构中的不同分支或取决于例如计数器或块索引的不同分支。 多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3, ...CUn被布置成经由相应的总线AHB1,AGB2, AHB3, ...,AHBn来访问存储器MEM。多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3, ... CUn可以被布置成从 存储器MEM读取和向存储器MEM写入。存储器MEM可以是单一存储器,或者可能包括多于 一个存储器。如果存储器包括多于一个存储器,那么多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3,... CUn可 以被布置成从一个存储器读取并且向多于一个存储器MEM中的另一个存储器写入。主处理 器MCPU被布置成经由总线AHBM访问存储器,并且被布置成至少从存储器MEM读取数据,例 如读取由计算引擎⑶1,⑶2,⑶3. .. CUn写入到存储器MEM中的数据。 具有多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3,. .. CUn的阵列MPA被连接到阵列控制器MPAC0N。 阵列控制器MPACON被布置成经由控制连接INST1,INST2, INST3, ...,INSTn来控制多个计 算引擎CU1,CU2, CU3, ·…CUn,正如图1所示,INST1,INST2, INST3,…,INSTn可以从公共 控制连接INSTCOM得出。在一个实施例中,阵列控制器MPACON可以被布置成经由公共控 制连接INSTC0M和相应的控制连接INSTl,INST2, INST3, ..·,INSTn给计算引擎CUl,CU2, CU3, ... CUn提供指令和时钟。在替代实施例中,阵列控制器MPACON可以被布置成经由公 共控制连接INSTCOM和相应的控制连接INSTl,INST2, INST3, ..·,INSTn给计算引擎CUl, ⑶2,⑶3,... CUn提供时钟,并且计算引擎⑶1,⑶2,⑶3, ... CUn被布置成依赖于由阵列控 制器MPACON提供的时钟来从存储器MEM获取指令。 为了使多个计算引擎⑶1,⑶2,⑶3,...⑶并行地对相应的图像数据块执行解算, 图像頂G(i X j)可以被认为是图像数据块的阵列,正如参照图2将要描述的。包括具有行 编号RP1,. . .,RPi的多个i像素行和具有列编号CP1,. . .,CPj的多个j像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于解算图像(IMG)的预定义矩形区域(REG1)的HAAR特征的HAAR解算系统(HSYS),所述HAAR解算系统包括:‑一个或多个存储器(MEM),用于存储包括图像数据的数据,‑多个计算引擎(CU1,CU2,CU3,CUn),每个所述计算引擎被布置成重复地:‑‑从所述一个或多个存储器(MEM)中检索与矩形图像区域(BLK(1)...(BLK(mn+n))相对应的图像数据块(BLK(k)),‑‑解算所述图像数据块的所有像素的积分图像值(IBLK(k)),以获得所述图像数据块的积分图像,以及‑‑将所述块的所述积分图像(IBLK(k))存储在所述一个或多个存储器(MEM)中;‑主处理器(MCPU),所述主处理器(MCPU)被布置成:‑‑确定哪一个或哪些图像数据块包括所述图像的所述预定义矩形区域的像素,‑‑对于包括所述图像的所述预定义矩形区域的像素的每个图像数据块,将相应的矩形区域片段(REC1,REC2,REC3,REC4,REC12,REC34)定义为属于所述图像的所述预定义矩形区域的所述块的所述像素,‑‑对于包括所述图像的所述预定义矩形区域(REG1)的像素的每个图像数据块(IB1,IB2,IB3,IB4,IB12,IB34),解算所述矩形区域片段(REC1,REC2,REC3,REC4,REC12,REC34)的HAAR特征,以及‑‑添加所述矩形区域片段(REC1,REC2,REC3,REC4,REC12,REC34)的所述HAAR特征,以获得所述图像的所述预定义矩形区域的所述HAAR特征。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:斯特凡·赫尔曼迈克尔·施陶登迈尔
申请(专利权)人:飞思卡尔半导体公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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