一种基于芯片的图像仿射变换方法及芯片技术

本申请适用于图像处理及芯片技术领域，提供一种基于芯片的图像仿射变换方法及芯片，方法包括：触发多组输入缓存中的当前组输入缓存及中间缓存从片外存储器中读取输入图像的当前部分图像数据和计算所需的参数数据，并分别写入所述当前组输入缓存及中间缓存；在读取所述输入图像当前部分数据的同时，致动计算单元利用参数数据对多组输入缓存中的历史组输入缓存获取的所述输入图像历史部分图像数据进行仿射变换及插值计算，得到目标输出图像的历史部分处理结果；将历史部分处理结果写入输出缓存并同时对当前部分数据执行仿射变换及插值计算，以得到目标输出图像的完整处理结果。本申请实施例不仅控制成本且提升计算速度。本申请实施例不仅控制成本且提升计算速度。本申请实施例不仅控制成本且提升计算速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于芯片的图像仿射变换方法及芯片


[0001]本申请属于图像处理及芯片
，尤其涉及一种基于芯片的图像仿射变换方法及芯片。

技术介绍

[0002]在图像识别中，为提高图像识别的准确率，经常需要对图像进行视角变换。例如，摄像头从不同的距离及不同的角度拍摄得到墙上一幅画的图像是不同的，如果将这些从不同距离及不同角度拍摄的图像通过变换矩阵统一投影成摄像头在画的正前方固定距离处拍摄的图像，可有利于提高图像识别的准确率。这种变换称为射影变换。然而在实际应用中，由于平行的直线在射影变换下可能变成不平行的，一般采用仿射变换来近似代替射影变换，如人脸识别的预处理。
[0003]现有技术中，常采用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)和双倍数据率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR SDRAM)的计算机系统实现仿射变换，但在该系统中直接通过变换矩阵进行仿射变换会出现速度慢及耗时长的问题，因为DDR是一种动态存储器，在DDR中对随机地址进行读写访问花费的时间要远远长于对连读地址进行访问。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于芯片的图像仿射变换方法及芯片，能够解决相关技术中的一个或多个技术问题。
[0005]第一方面，本申请一实施例提供了一种基于芯片的图像仿射变换方法，所述数字芯片包括多组输入缓存、中间缓存、计算单元及输出缓存，其中，所述图像仿射变换方法包括：触发多组输入缓存中的当前组输入缓存及中间缓存从片外存储器中读取输入图像的当前部分图像数据和计算所需的参数数据，并分别写入所述当前组输入缓存及所述中间缓存；其中，参数数据包括所需视角的目标输出图像及对应的分辨率；在读取输入图像当前部分数据的同时，致动计算单元利用所述参数数据对多组输入缓存中的历史组输入缓存获取的输入图像历史部分图像数据进行仿射变换及插值计算，得到目标输出图像的历史部分处理结果；将历史部分处理结果写入输出缓存并同时对当前部分数据执行仿射变换及插值计算，以得到目标输出图像的完整处理结果。
[0006]第二方面，本申请一实施例提供一种芯片，包括：多组输入缓存，用于轮循从片外存储器读取输入图像的部分图像数据；中间缓存，用于根据多组输入缓存读取数据的时序从片外存储器读取所述输入图像的部分参数数据；其中，参数数据包括输入图像数据在所述片外存储器的起始地址、目标输出图像的分辨率、输出图像的指定存储地址；计算模块，用于在多组输入缓存中的当前组输入缓存从片外存储器中获取输入图像的当前部分数据的同时，利用参数数据对多组输入缓存中的历史组输入缓存从所述片外存储器中获取的输入图像的历史部分数据进行插值计算，得到输出图像的部分处理结果；输出缓存，用于存储
所述部分处理结果。
[0007]第三方面，本申请一实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的方法。
[0008]第四方面，本申请一实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备实现如第一方面实施例所述的方法。
[0009]本申请实施例通过芯片内部的几块输入缓存对存储在片外存储器中的输入图像的局部图像数据(或称部分图像数据)进行缓存，并通过插值计算方法计算仿射变换后的像素值使得插值计算过程与图像缓存过程可并行进行，不仅控制了成本，还极大地提高图像仿射变换的计算速度。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0011]图1是本申请一实施例提供的一种芯片的架构示意图；
[0012]图2是本申请一实施例提供的一种基于芯片的图像仿射变换方法的实现流程示意图；
[0013]图3是本申请一实施例提供的一种输入图像和所需视场的目标输出图像在仿射变换下的映射关系示意图；
[0014]图4是本申请一实施例提供的一种基于芯片的图像仿射变换方法中步骤S120的实现流程示意图；
[0015]图5是本申请一实施例提供的一种顶点和主边位置示意图；
[0016]图6是本申请一实施例提供一种目标输出图像在输入图像中的映射图像示意图；
[0017]图7是本申请一实施例提供的一种芯片的架构示意图。
具体实施方式
[0018]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0019]在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0020]在本申请说明书中描述的“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0021]此外，在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]还应当理解，除非另有明确的规定或限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0023]目前，图像仿射变换常应用于CPU和DDR的计算机系统中，其直接通过变换矩阵实现仿射变换，但该方法速度慢及耗时长。
[0024]有鉴于此，本申请实施例提供一种基于芯片的图像仿射变换方法及芯片，仅通过几块小容量SRAM对存储在DDR中的局部图像数据(或部分图像数据)进行缓存；并在利用插值计算方法计算仿射变换后的像素值时，使插值计算过程与图像缓存过程并行进行，不仅控制了成本，还极大地提高图像仿射变换的计算速度。
[0025]为了更好地说明本申请的技术方案，下述实施例将结合一些具体参数对本申请的技术方案进行详细的阐述和说明。应理解，这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于芯片的图像仿射变换方法，其特征在于，所述芯片包括多组输入缓存、中间缓存、计算单元及输出缓存，其中，所述图像仿射变换方法包括：触发所述多组输入缓存中的当前组输入缓存及中间缓存从片外存储器中读取输入图像的当前部分图像数据和计算所需的参数数据，并分别写入所述当前组输入缓存及所述中间缓存；所述参数数据包括所需视角的目标输出图像及对应的分辨率；在读取所述输入图像当前部分图像数据的同时，致动所述计算单元利用所述参数数据对所述多组输入缓存中的历史组输入缓存获取的所述输入图像的历史部分图像数据进行仿射变换及插值计算，得到所述目标输出图像的历史部分处理结果；其中，所述历史组输入缓存读取数据的时刻位于所述当前组输入缓存之前；将所述历史部分处理结果写入输出缓存并同时对当前部分数据执行仿射变换及插值计算，以得到所述目标输出图像的完整处理结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述致动计算单元利用所述参数数据对所述多组输入缓存中的历史组输入缓存获取的所述输入图像历史部分图像数据进行仿射变换及插值计算，得到所述目标输出图像的历史部分处理结果；包括：基于所述所需视角的目标输出图像及仿射变换原理，获取所述目标输出图像在所述输入图像中的映射图像；定义所述映射图像中任一顶点所在边分别为主边和副边，并根据所述目标输出图像的分辨率计算所述映射图像主边及副边的点数及各点坐标；基于所述主边及副边上各点的坐标对所述历史部分图像数据进行插值计算，得到所述目标输出图像的历史部分处理结果。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述所需视角的目标输出图像及仿射变换原理，获取所述目标输出图像在所述输入图像中的映射图像，包括：基于仿射变换原理计算所述目标输出图像的四个顶点映射在所述输入图像的坐标，从而根据顶点坐标获取所述目标输出图像在所述输入图像中的映射图像。4.如权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，所述致动计算单元利用所述参数数据对所述多组输入缓存中的历史组输入缓存获取的所述输入图像历史部分图像数据进行仿射变换及插值计算，得到所述目标输出图像的历史部分处理结果之前，包括：判断所述目标输出图像的分辨率与所述输出缓存中的标准输出图像分辨率的大小关系，并根据判断结果自适应选择是否将所述目标输出图像替换为标准输出图像再进行后续计算。5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，得到所述映射图像主边及副边的点数及各点坐标后，还包括：利用主边和副边的点数及坐标确定所述插值计算时的前进步长，其中每一步长所到达的位置都对应所述目标输出图像的一个像素；其中，所述主边上的步长为主边步长，所述副边上的步长为副边步长。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述主边及副边上各点的坐标对所述历史部分图像数据进行插值计算得到所述目标输出图像的历史部分处理结果，包括：根据所述主边上间隔所述主边步长的各点坐标，以所述主边上各点为起始点，沿着平行于所述映射图像的所述副边方向且以所述副边步长前进，对到达且属于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖晗，袁峰，
申请(专利权)人：奥比中光科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：