一种彩色图图像均值预处理的优化方法技术

本发明专利技术提供了一种彩色图图像均值预处理的优化方法，针对RGB彩色图，每次加载64*3个图像数据，一个寄存器加载16个8bit数据，使用12个变量寄存器；再将加载的寄存器数据转化为16比特，增加6个中间转化的寄存器将其中3个变量寄存器进行转化，使用3个寄存器进行16bit数据的累加，累加后再对其余变量寄存器数据进行转化和累加；当3个寄存器累加到256次时，对数据进行右移位8位，等价计算为除以256，再使用3个新寄存器对移位后3个寄存器进行累加，该3个寄存器初始化为0再重新累加加载新数据；再使用所述3个新寄存器对移位后的3个寄存器进行累加，当累加到256次时，将结果保存到三个数组中；将数组数据再进行累加，再求RGB每个通道的均值。实现速度提升。实现速度提升。实现速度提升。

【技术实现步骤摘要】
一种彩色图图像均值预处理的优化方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种彩色图图像均值预处理的优化方法。

技术介绍

[0002]在现有的图像处理技术中，图像处理的图像有两种情况，灰度图和彩色图，由于彩色图与灰色图的不同，使用灰色图的处理方法无法处理彩色图，对于结果处理，彩色图也是不同与灰度图的处理方法。在处理过程中经常会使用累加和求均值的方法，但是普通的加和、普通的均值计算，速度会很慢，例如北京君正T30、T31型号的芯片，计算均值的速度会拖延整体的运行速度。这个时间增加，导致增大整体的时间。使用普通的一个数一个数的累加，可以理解为C的一种实现，一般simd指令无法实现连续累加，没有相关的simd实现方法。对于彩色图累加，一般是对同一个通道的数据进行累加，跳跃着累加。simd实现更难,而且没有跳跃累加。
[0003]另外，现有技术中的常用术语如下：
[0004]1、均值：均值一般指平均数。平均数，统计学术语，是表示一组数据集中趋势的量数，是指在一组数据中所有数据之和再除以这组数据的个数。它是反映数据集中趋势的一项指标。解答平均数应用题的关键在于确定“总数量”以及和总数量对应的总份数。
[0005]2、RGB彩色图：有三个通道的图像,三个像素是按照RGB顺序存储。
[0006]3、simd指令(singleinstructionmultipledata)，即一种以向量方式计算的指令。单指令流多数据流，也就是说一次运算指令可以执行多个数据流，这样在很多时候可以提高程序的运算速度。simd指令可以理解为运行一次指令，运行指定大小数组的运算。128bit的simd指令，数组大小是用128bit定义，放16个8bit数据，或放4个32比特数据，或放8个16bit数据。例如“两个数组”相加，一条simd指令直接就得到。

技术实现思路

[0007]为了解决上述现有技术中的问题，本申请的目的在于：提高计算均值的速度。可以实现40倍的提升。
[0008]具体地，本专利技术提供一种彩色图图像均值预处理的优化方法，所述方法针对RGB彩色图，每次加载64*3个图像数据，一个寄存器加载16个8bit数据，使用12个变量寄存器，分别为vrdr0,vrdg0,vrdb0,vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3；再将加载的寄存器数据转化为16比特，增加6个中间转化的寄存器vrd_r0、vrd_r1，vrd_g0、vrd_g1,vrd_b0、vrd_b1，将vrdr0,vrdg0,vrdb0,转化为vrd_r0、vrd_r1，vrd_g0、vrd_g1,vrd_b0、vrd_b1，使用3个寄存器sum_hr0，sum_hg0sum_hb0进行16bit数据的累加，累加后，再对vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3进行转化和累加；当sum_hr0，sum_hg0 sum_hb0累加到256次时，对数据进行右移位8位，等价计算为除以256，再使用3个寄存器sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1对移位后的sum_hr0、sum_hg0、sum_hb0进行累
加，而sum_hr0、sum_hg0、sum_hb0初始化为0，再重新累加加载的新的数据；使用sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1对移位后的sum_hr0、sum_hg0、sum_hb0进行累加，sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1累加到256次时，将sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1的结果保存到三个数组中；最后将三个数组的数据，再进行累加，再求RGB每个通道的均值。
[0009]所述方法进一步包括：
[0010]S1，初始化和使用的变量寄存器声明：
[0011]设vri0为将8bit寄存器中的前8个数据转化为16bit的选择寄存器，vri1为将8bit寄存器中的后8个数据转化为16bit的选择寄存器；
[0012]预处理的数据为indata，数据宽为width，长为height，数据总数为piel_count＝width*height；
[0013]设一个数据组为vsave[3][8]，一个常规临时变量sum_intr,sum_intg,sum_intb,均值为avgr，avgg，avgb，统计sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1累加次数的计算器count，初始为0；
[0014]S2，加载64*3个图像数据到vrdr0,vrdg0,vrdb0,vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3，然后再对indata指针进行变化，即indata＝indata+64*3；
[0015]S3，使用设置好的选择顺序实现对数据由8bit转化为16bit，即设置两个选择的寄存器vri0,vri1，并对里面的具体选择顺序预先设计好；转化16bit的寄存器为vrd_r1、vrd_r0、vrd_g1、vrd_g0、vrd_b1、vrd_b0；使用3个寄存器sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0进行16bit数据vrd_r1、vrd_r0、vrd_g1、vrd_g0、vrd_b1、vrd_b0的累加；累加后，再对vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3进行转化为16bit,再进行累加，第一次累计和需要初始化时，sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0内数据为0；
[0016]S4，重复步骤S2、S3直到循环次数达到256次时，对sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0进行移位处理，再将处理后结果累加到sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1中，最后将sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0内的数据置0，同时count加1；
[0017]S5，重复步骤S2、S3、S4，直到循环次数达到256次时，将sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1保存到vsave[0][8],vsave[1][8],vsave[2][8],中，对vsave的数据进行求和为sum_intr,sum_intg,sum_intb；sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1内的数据置为0，重复步骤S2、S3、S4，直至所有数据计算完；
[0018]S6，将sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1保存到vsave[0][8],vsave[1][8],vsave[2][8]中，对vsave的数据进行求和为sum_intr,sum_intg,sum_intb.累加的次数为count；
[0019]S7，求均值：求和除以累加的次数。
[0020]所述方法应用于具有simd指令的芯片，对相应的指令集进行优化处理，处理的目标的长*宽为2048的倍数的图像，这里图像均值预处理要求的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色图图像均值预处理的优化方法，其特征在于，所述方法针对RGB彩色图，每次加载64*3个图像数据，一个寄存器加载16个8bit数据，使用12个变量寄存器，分别为vrdr0，vrdg0，vrdb0，vrdr1，vrdg1，vrdb1，vrdr2，vrdg2，vrdb2，vrdr3，vrdg3，vrdb3；再将加载的寄存器数据转化为16比特，增加6个中间转化的寄存器vrd_r0、vrd_r1，vrd_g0、vrd_g1,vrd_b0、vrd_b1，将vrdr0，vrdg0，vrdb0，转化为vrd_r0、vrd_r1，vrd_g0、vrd_g1，vrd_b0、vrd_b1，使用3个寄存器sum_hr0，sum_hg0sum_hb0进行16bit数据的累加，累加后，再对vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3进行转化和累加；当sum_hr0，sum_hg0 sum_hb0累加到256次时，对数据进行右移位8位，等价计算为除以256，再使用3个寄存器sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1对移位后的sum_hr0、sum_hg0、sum_hb0进行累加，而sum_hr0、sum_hg0、sum_hb0初始化为0，再重新累加加载的新的数据；使用sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1对移位后的sum_hr0、sum_hg0、sum_hb0进行累加，sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1累加到256次时，将sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1的结果保存到三个数组中；最后将三个数组的数据，再进行累加，再求RGB每个通道的均值。2.根据权利要求1所述的一种彩色图图像均值预处理的优化方法，其特征在于，所述方法进一步包括：S1，初始化和使用的变量寄存器声明：设vri0为将8bit寄存器中的前8个数据转化为16bit的选择寄存器，vri1为将8bit寄存器中的后8个数据转化为16bit的选择寄存器；预处理的数据为indata，数据宽为width，长为height，数据总数为piel_count＝width*height；设一个数据组为vsave[3][8]，一个常规临时变量sum_intr,sum_intg,sum_intb,均值为avgr，avgg，avgb，统计sum_hr1、sum_hg1、sum_hb1累加次数的计算器count，初始为0；S2，加载64*3个图像数据到vrdr0,vrdg0,vrdb0,vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3，然后再对indata指针进行变化，即indata＝indata+64*3；S3，使用设置好的选择顺序实现对数据由8bit转化为16bit，即设置两个选择的寄存器vri0,vri1，并对里面的具体选择顺序预先设计好；转化16bit的寄存器为vrd_r1、vrd_r0、vrd_g1、vrd_g0、vrd_b1、vrd_b0；使用3个寄存器sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0进行16bit数据vrd_r1、vrd_r0、vrd_g1、vrd_g0、vrd_b1、vrd_b0的累加；累加后，再对vrdr1,vrdg1,vrdb1,vrdr2,vrdg2,vrdb2,vrdr3,vrdg3,vrdb3进行转化为16bit,再进行累加，第一次累计和需要初始化时，sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0内数据为0；S4，重复步骤S2、S3直到循环次数达到256次时，对sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0进行移位处理，再将处理后结果累加到sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1中，最后将sum_hr0,sum_hg0,sum_hb0内的数据置0，同时count加1；S5，重复步骤S2、S3、S4，直到循环次数达到256次时，将sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1保存到vsave[0][8],vsave[1][8],vsave[2][8],中，对vsave的数据进行求和为sum_intr,sum_intg,sum_intb；sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1内的数据置为0，重复步骤S2、S3、S4，直至所有数据计算完；S6，将sum_hr1,sum_hg1,sum_hb1保存到vsave[0][8],vsave[1][8],vsave[2][8]中，对vsave的数据进行求和为sum_intr,sum_intg,sum_intb，累加的次数为count；
S7，求均值：求和除以累加的次数。3.根据权利要求2所述的一种彩色图图像均值预处理的优化方法，其特征在于，所述方法应用于具有simd指令的芯片，对相应的指令集进行优化处理，处理的目标的长*宽为2048的倍数的图像，这里图像均值预处理要求的精度误差在1以内，使用的相应的指令集有加法指令、移位指令、任意取值指令、除法指令、加载数据指令、保存数据指令。4.根据权利要求3所述的一种彩色图图像均值预处理的优化方法，其特征在于，所述方法应用于北京君正T30、T31型号芯片。5.根据权利要求3所述的一种彩色图图像均值预处理的优化方法，其特征在于，所述的加法指令、移位指令、任意取值指令、除法指令、加载数据指令、保存数据指令，如下：a)加法指令，表示为：vrd＝ingenic_add_h(vrs,vrt)；输入变量vrs,vrt,输出变量是vrd；vrd存储的是8个int16_t的数据，vrs和vrt存储的是8个int16_t数据；等价的运算：vrd0:＝vrs0+vrt0；vrd1:＝vrs1+vrt1；
……
vrd7:＝vrs7+vrt7；b)移位指令：将变量里的每个元素进行移位,移动i位；左移移位指令，表示为：vrd＝ingenic_shift_left(vrs,i)右移移位指令，表示为：vrd＝ingenic_shift_right(vrs,i)；c)任意取值指令：从变量vrs和vrt中根据vri设置的编号选择出4个或8个或16个数据，在使用该指令时，需要占有一个永久寄存器vri，用于指令选择具体位置的数据；表示为：vrd＝ingenic_choise_h(vrs,vrt，vri)；d)除法指令：表示为：vrd＝ingenic_div_d(vrs,vrt)；输入变量vrs,vrt...

【专利技术属性】
技术研发人员：田凤彬，于晓静，
申请(专利权)人：北京君正集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：