一种处理图像的硬件加速系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种处理图像的硬件加速系统，属于图像处理技术领域。本实用新型专利技术的一种处理图像的硬件加速系统，包括硬件加速单元、内核和内存，硬件加速单元通过系统总线与内核电连接；且硬件加速单元通过系统总线和DMA总线与内存电连接。硬件加速单元包括滤波控制器、DMA控制器和自适应滤波单元，DMA控制器和自适应滤波单元分别与滤波控制器电连接；DMA控制器通过输入缓存和输出缓存与自适应滤波单元电连接。本实用新型专利技术的目的在于克服现有技术中，图像处理过程中数据运算量大导致计算时间长的不足，提供了一种处理图像的硬件加速系统，可以有效降低内核的负荷，进一步提高图像处理速度。

A hardware acceleration system for image processing

The utility model discloses a hardware acceleration system for image processing, which belongs to the technical field of image processing. The utility model relates to a hardware acceleration system for image processing, which comprises a hardware acceleration unit, a kernel and a memory. The hardware acceleration unit is electrically connected with the kernel through a system bus, and the hardware acceleration unit is electrically connected with the memory through a system bus and a DMA bus. Hardware acceleration unit includes filter controller, DMA controller and adaptive filter unit. DMA controller and adaptive filter unit are respectively electrically connected with filter controller; DMA controller is electrically connected with adaptive filter unit through input buffer and output buffer. The purpose of the utility model is to overcome the shortage of long calculation time caused by large amount of data calculation in the image processing process in the prior art, and to provide a hardware acceleration system for image processing, which can effectively reduce the load of the kernel and further improve the image processing speed.

【技术实现步骤摘要】
一种处理图像的硬件加速系统
本技术涉及图像处理
，更具体地说，涉及一种处理图像的硬件加速系统。
技术介绍
人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。人脸识别技术已广泛应用于公安、政府、航天、电力、医疗等领域。但是如何在保证识别准确性的前提下进一步提高识别的速度的问题仍然没有得到很好的解决。目前现有的图像处理系统，主控芯片内核负荷大，算法的计算效率比较低，应用最多的人脸识别算法是基于特征点的，提取特征点并进行识别的过程计算量大，并且耗时长。目前针对于人脸识别的软件优化算法有多种，例如基于Gabor滤波的快速人脸识别优化算法，但是这种优化算法在提高人脸识别速度的同时，增大了人脸识别过程的总功耗，并且优化的程度有限，算法优化还存在不稳定的问题。针对上述问题，现有技术也提出了一些解决方案，例如专利技术创造名称为：一种适用于指纹图像增强的可配置Gabor滤波硬件加速单元(申请日：2012年1月4日；申请号：201210000855.5)，该方案的加速单元由滤波控制器、输入缓存器、输出缓存器和滤波卷积单元组成。加速单元通过总线与中央处理器和存储器连接，通过总线获得的输入包括滤波前的指纹图像、方向信息、频率信息和有效区域掩膜信息。本方案对输入指纹图像中的每个像素点首先检查其掩膜信息，如果不为零，则利用与该像素点对应的方向和频率信息构造出相应的Gabor滤波器，并用该滤波器对此像素做Gabor滤波，得到滤波后的像素值；如果掩膜信息为零，则该像素点不做滤波。本方的输出为Gabor滤波后的指纹图像。其中输入输出缓存器的引入使带宽得到有效降低，滤波卷积单元采用流水线设计，从而提高了加速单元的吞吐率。但是，本方案的不足之处在于：在对一幅图像进行滤波处理时，需要多次对滤波单元进行配置，导致内核负荷高，进而降低了图像了处理速度。综上，在人脸识别的过程中，如何降低内核的负荷并提高图像的处理速度，是现有技术亟需解决的问题。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于克服现有技术中，图像处理过程中数据运算量大导致计算时间长的不足，提供了一种处理图像的硬件加速系统，可以有效降低内核的负荷，进一步提高图像处理速度。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本技术的一种处理图像的硬件加速系统，包括硬件加速单元、内核和内存，硬件加速单元通过系统总线与内核电连接；且硬件加速单元通过系统总线和DMA总线与内存电连接。作为本技术更进一步地改进，硬件加速单元包括滤波控制器、DMA控制器和自适应滤波单元，DMA控制器和自适应滤波单元分别与滤波控制器电连接；DMA控制器通过输入缓存和输出缓存与自适应滤波单元电连接。作为本技术更进一步地改进，滤波控制器通过系统总线分别与内核和内存电连接，DMA控制器通过DMA总线与内存电连接。作为本技术更进一步地改进，输入缓存和输出缓存之间设有自适应滤波单元。作为本技术更进一步地改进，滤波控制器包括寄存器单元和逻辑单元，寄存器单元与逻辑单元电连接，逻辑单元与DMA控制器电连接。作为本技术更进一步地改进，寄存器单元包括最小值寄存器、中值寄存器、最大值寄存器和原始值寄存器，最小值寄存器、中值寄存器、最大值寄存器和原始值寄存器分别与自适应滤波单元电连接。作为本技术更进一步地改进，寄存器单元还包括图像宽度寄存器、图像高度寄存器、窗口尺寸初始化寄存器和窗口尺寸限制寄存器，图像宽度寄存器、图像高度寄存器、窗口尺寸初始化寄存器和窗口尺寸限制寄存器分别与系统总线和自适应滤波单元电连接。作为本技术更进一步地改进，DMA控制器通过DMA总线接口与DMA总线电连接。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：(1)本技术的一种处理图像的硬件加速系统，通过设置硬件加速单元和DMA总线，从而可以快速高效的传输大批量的图像数据，进而进一步加快了图像的处理速度；(2)本技术的一种处理图像的硬件加速系统，在图像滤波处理过程中，内核只需对硬件加速单元进行一次滤波配置，从而有效降低了内核的负荷，并且大大提高了图像处理的速度。附图说明图1为本技术的一种处理图像的硬件加速系统的结构示意图；图2为实施例1处理图像的硬件加速系统的方法流程图。示意图中的标号说明：100、硬件加速单元；110、滤波控制器；111、寄存器单元；112、逻辑单元；120、DMA控制器；130、自适应滤波单元；140、输入缓存；150、输出缓存；210、内核；220、内存。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。为进一步了解本技术的内容，结合附图和实施例对本技术作详细描述。实施例1结合图1所示，本技术的一种处理图像的硬件加速系统，包括硬件加速单元100、内核210和内存220，硬件加速单元100通过系统总线与内核210电连接，且硬件加速单元100通过系统总线和DMA总线与内存220电连接。其中，硬件加速单元100用于处理图像数据，并将处理后的图像数据传输至内存220内。具体地，硬件加速单元100包括滤波控制器110、DMA控制器120和自适应滤波单元130，其中，滤波控制器110通过系统总线分别与内核210和内存220电连接，从而滤波控制器110可以通过系统总线与内核210和内存220进行数据交换，使得滤波控制器110可以获取原始图像数据地址、处理后的图像数据存储地址、图像高度、图像宽度以及滤波单元的窗口尺寸初始值与窗口尺寸最大值信息。DMA控制器120通过DMA总线与内存220电连接，其中，DMA控制器120通过DMA总线接口与DMA总线电连接，从而DMA控制器120通过DMA总线可以获取图像的数据，并且DMA控制器120可以通过DMA总线将处理后的数据信息传输到内存220内。值得说明的是，通过设置DMA控制器120和DMA总线，从而可以快速高效的传输大批量的图像数据，并且有效降低了主控芯片内核的负荷，进一步加快了图像的处理速度。本技术的DMA控制器120和自适应滤波单元130分别与滤波控制器110电连接，从而使得滤波控制器110内的数据信息可以传输给DMA控制器120和自适应滤波单元130。进一步地，DMA控制器120通过输入缓存140和输出缓存150与自适应滤波单元130电连接，需要详细说明的是，DMA控制器120与输入缓存140电连接，进而DMA控制器120可以将图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理图像的硬件加速系统，其特征在于：包括硬件加速单元(100)、内核(210)和内存(220)，硬件加速单元(100)通过系统总线与内核(210)电连接；且硬件加速单元(100)通过系统总线和DMA总线与内存(220)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种处理图像的硬件加速系统，其特征在于：包括硬件加速单元(100)、内核(210)和内存(220)，硬件加速单元(100)通过系统总线与内核(210)电连接；且硬件加速单元(100)通过系统总线和DMA总线与内存(220)电连接。2.根据权利要求1所述的一种处理图像的硬件加速系统，其特征在于：硬件加速单元(100)包括滤波控制器(110)、DMA控制器(120)和自适应滤波单元(130)，DMA控制器(120)和自适应滤波单元(130)分别与滤波控制器(110)电连接；DMA控制器(120)通过输入缓存(140)和输出缓存(150)与自适应滤波单元(130)电连接。3.根据权利要求2所述的一种处理图像的硬件加速系统，其特征在于：滤波控制器(110)通过系统总线分别与内核(210)和内存(220)电连接，DMA控制器(120)通过DMA总线与内存(220)电连接。4.根据权利要求2所述的一种处理图像的硬件加速系统，其特征在于：输入缓存(140)和输出缓存(150)之间设有自适应滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳全峰，刘磊，卢孟，
申请(专利权)人：江苏邦融微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32