实时统计直方图的系统技术方案

本发明专利技术提供的实时统计直方图的系统，包括电容式采集阵列、直方图统计模块、RAM地址生成模块、阈值点生成模块、RAM选择模块、RAM，所述直方图统计模块用于根据电容式采集阵列生成的0或1二值序列进行直方图统计得到一帧图像直方图累加结果；所述阈值点生成模块用于根据直方图累加结果在预先设定的规则内得到下限阈值点L、中限阈值点M、上限阈值点H、第一统计区间的上限值C1、第二统计区间的上限值C2。本发明专利技术的直方图统计在图像序列采集完成后的1-5个时钟周期内统计完成，且运算简单、消耗资源少、速度快，相对于现有的直方图统计，更能适应市场的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供的实时统计直方图的系统，包括电容式采集阵列、直方图统计模块、RAM地址生成模块、阈值点生成模块、RAM选择模块、RAM，所述直方图统计模块用于根据电容式采集阵列生成的0或1二值序列进行直方图统计得到一帧图像直方图累加结果；所述阈值点生成模块用于根据直方图累加结果在预先设定的规则内得到下限阈值点L、中限阈值点M、上限阈值点H、第一统计区间的上限值C1、第二统计区间的上限值C2。本专利技术的直方图统计在图像序列采集完成后的1-5个时钟周期内统计完成，且运算简单、消耗资源少、速度快，相对于现有的直方图统计，更能适应市场的需求。【专利说明】实时统计直方图的系统
本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种实时统计直方图的系统
技术介绍
现有的电容式图像采集阵列应用有:电容刮擦式传感器、电容面阵式传感器等，此类传感器的采集原理是将采集对象引起电容式采集阵列的电容变化转换成易于处理的0或I 二值序列。现有的直方图统计方法实现步骤:( I)先将电容式传感器采集到的0或I 二值序列转换为图像灰度值；(2)实时扫描图像数据进行直方图统计。目前该实现方法运算度复杂，耗用资源多，运算速度慢，达不到实时统计的效果。目前的直方图统计主要基于DSP，利用DSP来实现直方图统计，由于DSP大多基于串行指令集，处理速度慢，而基于并行指令集的DSP又价格昂贵，且并行处理度并不能达到基于某项特殊功能要求的最优化。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供的实时统计电容式采集阵列直方图的系统，包括电容式采集阵列、直方图统计模块、RAM地址生成模块、阈值点生成模块、RAM选择模块、RAM,所述电容式采集阵列用于将电容变化量转换成0或I 二值序列；所述直方图统计模块用于根据电容式采集阵列生成的0或I 二值序列进行直方图统计得到一帧图像直方图累加结果；所述RAM地址生成模块用于根据电容式采集阵列的采集时间点生成存放直方图累加结果的RAM地址；所述阈值点生成模块用于根据直方图累加结果在预先设定的规则内得到下限阈值点L、中限阈值点M、上限阈值点H、第一统计区间的上限值Cl、第二统计区间的上限值C2 ；所述RAM选择模块与直方图统计模块和RAM相连，用于选择存放直方图结果的RAM,当前帧的直方图累加结果与下一帧直方图累加结果依次交替循环存放在2个RAM中；所述RAM用来存放直方图累加结果。所述直方图统计模块依次统计一帧图像一行在时间点0到时间点KT每次放电生成0或I的总个数Sum(i)，其中OSiSK ;将每一行得到的统计结果与上一行相同时间点的统计结果对应相加，得到该一行的统计结果；当统计完一帧图像的所有行后，得到一帧图像直方图累加结果。所述阈值点生成模块在RAM中读取一帧图像的直方图RAM地址为G_TH的直方图累加结果，得到灰度值为0到G_TH的总个数S_G，所述G_TH为图像灰度阈值，根据图像灰度范围可调整；在RAM中依次读取一帧图像的直方图RAM地址为0到K得到的直方图累加结果hist_sum(i) ,0≤i≤K,所述K为采集阵列总放电次数。所述预先设定的规则为:当hist_sum(i_l) < S_GXLR 且 hist_sum(i) > S_GX LR 时,此时的 i 就是下限阈值点 L，若 L > G_TH 时，L = G_TH ；当hist_sum(i_l) < S_GXMR 且 hist_sum(i) > S_GXMR 时，此时的 i 就是中限阈值点 M，若 M > G_TH 时，M = G_TH ；当hist_sum(i_l) < S_GXHR 且 hist_sum⑴ > S_GXHR 时，此时的 i 就是上限阈值点 H，若 H > G_TH 时，H = G_TH ；所述LR为求取下限阈值点的比例系数，所述MR为求取中限阈值点的比例系数，所述HR为求取上限阈值点的比例系数，且0 < LR< 1,0 <MR< 1,0 < HR < 1，LR < MR<HR;当hist_sum(i_l) < SI且hist_sum⑴>31时,此时的;[就是第一统计区间的上限值Cl，若i = K且hist_sum⑴(SI时，Cl = K，所述SI为第一统计区间的统计阈值，根据图像像素点总个数可调整；当hist_sum(i_l) < S2且hist_sum⑴> S2时,此时的i就是第二统计区间的上限值C2，若i =K且hist_sum⑴≤S2时，C2 = K，所述S2为第二统计区间的统计阈值，根据图像像素点 总个数可调整。本专利技术的直方图统计在图像序列采集完成后的1-5个时钟周期内统计完成，且运算简单、消耗资源少、速度快，相对于现有的直方图统计，更能适应市场的需求。【专利附图】【附图说明】图1为电容采集单元的电压变化曲线示意图；图2为电容采集单元将电压变化转换成0或I 二值序列示意图；图3为一行电容采集单元在时间点0到时间点KT生成的0或I 二值序列示意图；图4为本专利技术的直方图统计系统图；图5为本专利技术的直方图统计的流水线结构示意图。【具体实施方式】下面参照附图1、图2、图3、图4、图5来说明本专利技术的优选实施例，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。电容式采集阵列的电容采集单元将被测信号量通过电容放电转换成电压信号或者电流信号，并按照一定的时间周期T采样电压信号或者电流信号，将采样得到的电压值或者电流值送入比较器，比较器将电压信号或者电流信号转换成0或I 二值序列。电容式采集阵列包含多个电容采集单元。每一个电容采集单元与图像像素点--对应，每一个电容采集单元对应一个0或I 二值序列，而电容采集阵列上的一行W个电容采集单元同时放电，则同时采集到w个0或I 二值序列。如图2、图3，根据比较器的输出结果以及图像灰度值转换的原理，得到灰度值和直方图累加统计与0或I对应的四种情况:当采集到的电压Utl大于或等于参考电压U,ef时，输出为0的情况(图2a)，纵向统计同一个电容采集单元在O到KT时间产生的O的总个数，即为该电容采集单元的灰度值；横向依次统计每一行电容采集单元在同一时间点t放电产生的I的总个数，即为灰度值为O到灰度值为t/T的总个数，表示为hist_sum(t/T)；当采集到的电压Utl大于或等于参考电压UMf时，输出为0的情况(图2b).纵向统计同一个电容采集单元在0到KT时间产生的I的总个数，即为该电容采集单元的灰度值；横向依次统计每一行电容采集单元在同一时间点t放电产生的I的总个数，即为灰度值为0到灰度值为K-t/T的总个数，表示为hist_sum(K-t/T)；当采集到的电压Utl大于或等于参考电压UMf时，输出为I的情况(图2c)，纵向统计同一个电容采集单元在0到KT时间产生的I的总个数，即为该电容采集单元的灰度值；横向依次统计每一行电容采集单元在同一时间点t放电产生的0的总个数，即为灰度值为0到灰度值为t/T的总个数，表示为hist_sum(t/T)；当采集到的电压Utl大于或等于参考电压U,ef时，输出为I的情况(图2d)，纵向统计同一个电容采集单元在0到K本文档来自技高网...

【技术保护点】
实时统计直方图的系统，其特征在于，包括电容式采集阵列、直方图统计模块、RAM地址生成模块、阈值点生成模块、RAM选择模块、RAM，所述电容式采集阵列用于将电容变化量转换成0或1二值序列；所述直方图统计模块用于根据电容式采集阵列生成的0或1二值序列进行直方图统计得到一帧图像直方图累加结果；所述RAM地址生成模块用于根据电容式采集阵列的采集时间点生成存放直方图累加结果的RAM地址；所述阈值点生成模块用于根据直方图累加结果在预先设定的规则内得到下限阈值点L、中限阈值点M、上限阈值点H、第一统计区间的上限值C1、第二统计区间的上限值C2；所述RAM选择模块与直方图统计模块和RAM相连，用于选择存放直方图结果的RAM，当前帧的直方图累加结果与下一帧直方图累加结果依次交替循环存放在2个RAM中；所述RAM用来存放直方图累加结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田慧，
申请(专利权)人：成都方程式电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51