图像压缩感知装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种图像压缩感知装置，包括：输入端口通过该第一选择器，与该压缩抽样模块的输入端相连，该控制器与该第一选择器相连，该压缩抽样模块的输出端与该第二选择器相连，该压缩抽样模块对输入的每一行数据进行压缩抽样，得到行压缩抽样数据，然后该压缩抽样模块对按列输入的行压缩抽样数据进行压缩抽样，得到各列对应的压缩抽样结果，该控制器分别与该第二选择器、该存储器和该压缩抽样模块相连，输出端口经该第二选择器，与该压缩抽样模块的输出端相连，该压缩抽样结果从该输出端口输出，通过上述图像压缩感知装置中各硬体器件间的连接结构，可以实现对图像数据的压缩感知，在逻辑运算时占用的资源少，处理速度快，提高了处理效率。

Image compressed sensing device

The utility model provides an image compression sensing device includes an input port through the first selector is connected with the input end of the compressed sampling module, the controller is connected with the output end of the first selector, the compressed sampling module and the selector connected to compress the compressed sampling of the input of each sampling module a row of data, get compressed sampling data, then the compressed sampling module for compressed sampling data on the column input row compressed, each column corresponds to the compressed sampling results, the controller and the secondary selector, the memory and the compressed sampling module is connected with the output port through the selector, and the compressed sampling module is connected to the output end of the compressed sampling results from the output port, the image compression sensing device in the hardware The connection structure between the device, can be achieved on the compressed sensing image data, used in logic operations less resources, fast processing speed, improve processing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
图像压缩感知装置
本技术适用于图像处理领域，尤其涉及一种图像压缩感知装置。
技术介绍
压缩感知(Compressedsensing)理论，也被称为压缩采样(Compressivesampling)，是近年来信号处理领域的研究热点。该理论指出：若信号是稀疏的信号，则在远小于奈奎斯特(Nyquist)采样率的条件下，对该信号进行抽样，并通过求解优化问题的方法还原该信号，压缩感知方法可以同时执行采样和压缩过程，并且无需复杂的压缩编码，就可以减少大量的采样数据，进而提高了压缩速率。目前的使用压缩感知理论一般是针对一维信号的处理。如果需要对二维的图像信号进行压缩抽样，则需要将二维的图像信号堆叠成一维的列向量，然后对一维的列向量进行压缩抽样。由于现有的方法需要将二维数据转为一维数据，导致在压缩抽样过程中观测矩阵数据庞大，并且需要占用大量的存储空间进行大量的逻辑运算，进而出现压缩抽样的速度慢，效率低的问题。现有的压缩感知领域中，没有任何装置可以解决上述出现的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种图像压缩感知装置，旨在解决现有的压缩感知装置压缩抽样的速度慢，效率低的问题。本技术提供一种图像压缩感知装置，包括：输入端口、输出端口、压缩抽样模块、控制器、存储器、第一选择器和第二选择器；所述输入端口通过所述第一选择器，与所述压缩抽样模块的输入端相连，包含图像数据的二维数组经所述输入端口输入；所述控制器与所述第一选择器相连，所述控制器控制所述第一选择器选择导通所述输入端口与所述压缩抽样模块的输入端，并控制所述压缩抽样模块，逐行将所述二维数组中的图像数据经所述输入端输入；所述压缩抽样模块的输出端与所述第二选择器相连，所述压缩抽样模块对输入的每一行数据进行压缩抽样，得到各行的数据对应的行压缩抽样数据，将所述行压缩抽样数据从所述输出端输出；所述控制器分别与所述第二选择器、所述存储器和所述压缩抽样模块相连，所述存储器分别与所述第一选择器和所述第二选择器相连，所述控制器控制所述第二选择器选择导通所述存储器与所述输出端，并将所述输出端输出的所述行压缩抽样数据，保存至所述存储器，当所述二维数组中所有行的数据均完成压缩抽样后，所述控制器控制所述第一选择器选择导通所述存储器与所述压缩抽样模块的输入端，控制所述存储器按列输出所述行压缩抽样数据，并控制所述压缩抽样模块逐列输入输出的每一列数据；所述压缩抽样模块对输入的每一列数据进行压缩抽样，得到各列对应的压缩抽样结果；所述输出端口通过所述第二选择器，与所述压缩抽样模块的输出端相连，所述控制器控制所述第二选择器选择导通所述输出端口与所述压缩抽样模块的输出端，并控制所述压缩抽样模块输出所述压缩抽样结果，所述压缩抽样结果从所述输出端口输出。从上述本技术实施例可知，通过上述图像压缩感知装置中的硬体器件以及各器件间的连接结构，可以实现对图像数据的压缩感知，同时该装置先对图像的每一行数据进行压缩抽样，然后再对每一列数据进行压缩抽样，无需等待整帧图像数据全部输入完成，再执行压缩抽样过程，进而该装置在逻辑运算时占用的资源少，处理速度快，从而提高了处理效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术第一实施例提供的图像压缩感知装置的结构示意图；图2是本技术第二实施例提供的图像压缩感知装置的结构示意图；图3是本技术第二实施例提供的压缩抽样模块22的内部结构示意图。具体实施方式为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参见图1，图1为本技术第一实施例提供的图像压缩感知装置的结构示意图，如图1所示的图像压缩感知装置100包括：输入端口10与输出端口11、压缩抽样模块12、控制器13、存储器14、第一选择器15和第二选择器16。输入端口10通过第一选择器15，与压缩抽样模块12的输入端相连，包含图像数据的二维数组经输入端口10输入。控制器13与第一选择器15相连，控制器13控制第一选择器15选择导通输入端口10与压缩抽样模块12的输入端，并控制压缩抽样模块12，逐行将所述二维数组中的图像数据经所述输入端输入。压缩抽样模块12的输出端与第二选择器16相连，压缩抽样模块12对输入的每一行数据进行压缩抽样，得到各行的数据对应的行压缩抽样数据，将所述行压缩抽样数据从所述输出端输出。控制器13分别与第二选择器16、存储器14和压缩抽样模块12相连，存储器14分别与第一选择器15和第二选择器16相连，控制器13控制第二选择器16选择导通存储器14与所述输出端，并将所述输出端输出的所述行压缩抽样数据，保存至存储器14，当所述二维数组中所有行的数据均完成压缩抽样后，控制器13控制所述第一选择器15选择导通所述存储器14与所述压缩抽样模块12的输入端，控制所述存储器14按列输出所述行压缩抽样数据，并控制所述压缩抽样模块12逐列输入存储器14输出的每一列数据。压缩抽样模块12对输入的每一列数据进行压缩抽样，得到各列对应的压缩抽样结果。输出端口11通过第二选择器16，与压缩抽样模块12的输出端相连，控制器13控制第二选择器16选择导通输出端口11与压缩抽样模块12的输出端，并控制压缩抽样模块12输出所述压缩抽样结果，压缩抽样结果从输出端口11输出。控制器13分别与存储器14和压缩抽样模块12相连，即图2中的空心箭头，该控制器通过该通路向存储器14和压缩抽样模块12发送控制信号，以控制存储器14和压缩抽样模块12。需要说明的是，本专利技术提供的图像压缩感知装置中的硬体结构和各结构间的连接关系是一个创新装置，现有技术中仅是通过软体实现的压缩感知理论，并没有一个实体装置来实现该理论。本技术实施例中，通过上述图像压缩感知装置中的硬体器件以及各器件间的连接结构，可以实现对图像数据的压缩感知，同时该装置先对图像的每一行数据进行压缩抽样，然后再对每一列数据进行压缩抽样，无需等待整帧图像数据全部输入完成，再执行压缩抽样过程，进而该装置在逻辑运算时占用的资源少，处理速度快，从而提高了处理效率，同时利用该图像压缩感知装置输出的压缩抽样结果恢复的图像，效果好且还原度高。请参见图2和图3，图2为本技术第二实施例提供的图像压缩感知装置的结构示意图，图3为本技术第二实施例提供的压缩抽样模块22的内部结构示意图，如图2所示，该图像压缩感知装置200包括：输入端口20与输出端口21、压缩抽样模块22、控制器23、存储器24、第一选择器25、第二选择器26、时钟信号输入端27。所述时钟信号输入端27分别与所述压缩抽样模块22、所述控制器23和所述存储器24相连，向所述压缩抽样模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像压缩感知装置，其特征在于，所述装置包括：输入端口、输出端口、压缩抽样模块、控制器、存储器、第一选择器和第二选择器；所述输入端口通过所述第一选择器，与所述压缩抽样模块的输入端相连，包含图像数据的二维数组经所述输入端口输入；所述控制器与所述第一选择器相连，所述控制器控制所述第一选择器选择导通所述输入端口与所述压缩抽样模块的输入端，并控制所述压缩抽样模块，逐行将所述二维数组中的图像数据经所述输入端输入；所述压缩抽样模块的输出端与所述第二选择器相连，所述压缩抽样模块对输入的每一行数据进行压缩抽样，得到各行的数据对应的行压缩抽样数据，将所述行压缩抽样数据从所述输出端输出；所述控制器分别与所述第二选择器、所述存储器和所述压缩抽样模块相连，所述存储器分别与所述第一选择器和所述第二选择器相连，所述控制器控制所述第二选择器选择导通所述存储器与所述输出端，并将所述输出端输出的所述行压缩抽样数据，保存至所述存储器，当所述二维数组中所有行的数据均完成压缩抽样后，所述控制器控制所述第一选择器选择导通所述存储器与所述压缩抽样模块的输入端，控制所述存储器按列输出所述行压缩抽样数据，并控制所述压缩抽样模块逐列输入输出的每一列数据；所述压缩抽样模块对输入的每一列数据进行压缩抽样，得到各列对应的压缩抽样结果；所述输出端口通过所述第二选择器，与所述压缩抽样模块的输出端相连，所述控制器控制所述第二选择器选择导通所述输出端口与所述压缩抽样模块的输出端，并控制所述压缩抽样模块输出所述压缩抽样结果，所述压缩抽样结果从所述输出端口输出。...

【技术特征摘要】
1.一种图像压缩感知装置，其特征在于，所述装置包括：输入端口、输出端口、压缩抽样模块、控制器、存储器、第一选择器和第二选择器；所述输入端口通过所述第一选择器，与所述压缩抽样模块的输入端相连，包含图像数据的二维数组经所述输入端口输入；所述控制器与所述第一选择器相连，所述控制器控制所述第一选择器选择导通所述输入端口与所述压缩抽样模块的输入端，并控制所述压缩抽样模块，逐行将所述二维数组中的图像数据经所述输入端输入；所述压缩抽样模块的输出端与所述第二选择器相连，所述压缩抽样模块对输入的每一行数据进行压缩抽样，得到各行的数据对应的行压缩抽样数据，将所述行压缩抽样数据从所述输出端输出；所述控制器分别与所述第二选择器、所述存储器和所述压缩抽样模块相连，所述存储器分别与所述第一选择器和所述第二选择器相连，所述控制器控制所述第二选择器选择导通所述存储器与所述输出端，并将所述输出端输出的所述行压缩抽样数据，保存至所述存储器，当所述二维数组中所有行的数据均完成压缩抽样后，所述控制器控制所述第一选择器选择导通所述存储器与所述压缩抽样模块的输入端，控制所述存储器按列输出所述行压缩抽样数据，并控制所述压缩抽样模块逐列输入输出的每一列数据；所述压缩抽样模块对输入的每一列数据进行压缩抽样，得到各列对应的压缩抽样结果；所述输出端口通过所述第二选择器，与所述压缩抽样模块的输出端相连，所述控制器控制所述第二选择器选择导通所述输出端口与所述压缩抽样模块的输出端，并控制所述压缩抽样模块输出所述压缩抽样结果，所述压缩抽样结果从所述输出端口输出。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩抽样模块包括：80个累加器、一个320位的循环移位寄存器、一个80位的移位寄存器、加载信号端口、数据输入端口和控制信号输入端口；所述循环移位寄存器与所述加载信号端口相连，存储所述控制器经所述加载信号端口，装载的数值为0或1的随机伯努利向量；各累加器的输入端与数据输入端口相连，各累加器接收所述控制器经所述控制信号输入端口发送的控制信号，并将由所述数据输入端口输入的所述二维数组中的图像数据，逐行的进行输入；所述循环移位寄存器中1至80位端口分别与各累加器的控制端口相连，按照装载的随机伯努利向量，向各控制端口输出高电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建军，柯志威，黄敬雄，康莉，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44