JP7368924B2 - 勾配方向ヒストグラムの演算のためのハードウェアアクセレレータ - Google Patents
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Description
により演算される。
θ=tan-1(Gy/Gx)
により演算される。次いで、これらの方位角を用いて各画素に対して角度ビンが決定される(104)。ビンを決定するために、検出ウィンドウ200は、セルと称する局所空間領域に分割される。図2の例において、セル202は8×8画素である。各セルにおける64画素を離散化して、それらの方位角に従った角度ビンにする。角度ビンは、勾配が符号付きか符号なしかによって、0~180度又は0~360度にわたって均一に広がる。例えば、符号付き勾配の場合、0~180度にわたって均一に広がる9個の角度ビンがあり得る。或る画素についての方位角θにより、その画素についての特定のビンが決まる。
により演算され得る。ここで、Gx及びGyは、それぞれ、x方向の画素の勾配及びy方向の画素の勾配である。或いは、勾配の大きさGmagは、
Gmag=Gx*sec(θ)
により演算され得る。ここで、sec(θ)=1/cos(θ)であり、θは勾配の方位角である。したがって、勾配大きさ及びtan-1(Gy/Gx)を演算するための2つの基本式が、
Gmag=Gx*sec(θ)
Gy=Gx*tan(θ)
と表され得る。
Gx=[1 0 -1]*I
Gy=[1 0 -1]T*I
により演算される。ここで、Iは画素を含む画像であり、*は畳み込みである。勾配演算構成要素400の出力は、Gx、Gy、及び勾配の符号を含む。
Gy=Gx*tan(θ)
を演算するように構成される。これらの演算は並行して実施され、特定され得る代表的な方位角の数は実装に依存する。或る応用例が、Gy推定構成要素406によってサポートされる最大値までの任意の数の角度について値を特定し得る。幾つかの例において、最大45個の角度についての並列演算をサポートするための回路要素が存在する。上述したように、各特定された角度値は、第1の象限におけるビンに対応する。Gy推定構成要素406の出力は、特定された代表的な方位角についてのGyの推定値である。
Gmag=Gx*sec(θ)
を演算するように構成される。こういった演算は並列に成され、代表的な方位角はGy推定構成要素406によって用いられるものと同じである。大きさ演算構成要素の出力は、特定された代表的な方位角に対応する演算された大きさである。
Gy=Gx*tan(θ)
を演算し、大きさ演算構成要素412は、代表的な方位各々に対して、
Gmax=Gx*sec(θ)
を演算する。Gx*tan(θ)及びGx*sec(θ)を演算するために任意の適切な技術がこれらの構成要素において用いられ得る。例えば、こういった演算は、tan(θ)及びsec(θ)についてのルックアップテーブルに基づき得る。
Gy=Gx*tan(θ)
により演算される。
Gmag=Gx*sec(θ)
により演算され(508)、ビン識別子及び勾配符号ビットを用いて、ビン識別子を決定するために用いられる代表的な方位角に対応する演算された大きさを選択する(510)。
本明細書において説明される幾つかの例において、ビン決定構成要素410は、第1の象限におけるビン識別子を決定するために、表2のルックアップテーブルなどのルックアップテーブルを用い、次いで、符号を適用して、実際の象限及び真のビン識別子を決定する。他の例において表は符号を含む。
Claims (20)
- デバイスであって、
ピクセルに対して第1の勾配値を第2の勾配値とを決定するように構成される勾配構成要素と、
前記勾配構成要素に結合される推定構成要素であって、
前記第1の勾配値を受信し、
角度のセットの各角度に対して前記第1の勾配値にそれぞれの角度の正接を乗算することによってそれぞれの値を決定する、
ように構成される、前記推定構成要素と、
前記勾配構成要素と前記推定構成要素とに結合される比較器であって、
前記第2の勾配値を受信し、
前記角度のセットの前記それぞれの値を受信し、
前記角度のセットの前記それぞれの値の各々に対して比較のセットのそれぞれの比較を生成するために前記それぞれの値を前記第2の勾配値と比較する、
ように構成される、前記比較器と、
前記比較器に結合されるビン識別構成要素であって、
前記比較のセットを受信し、
前記比較のセットに基づいて前記ピクセルに対してヒストグラムビンを決定する、
ように構成される、前記ビン識別構成要素と、
を含む、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記勾配構成要素が、前記第1の勾配値の第1の符号ビットと前記第2の勾配値の第2の符号ビットとを決定するように更に構成され、
前記ビン識別構成要素が、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとを受信し、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとに基づいて前記ピクセルに関連する前記ヒストグラムビンを決定する、
ように更に構成される、デバイス。 - 請求項2に記載のデバイスであって、
前記ビン識別構成要素が、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとに基づいて前記ピクセルに関連する象限を決定し、
前記比較のセットと前記象限とに基づいて前記ピクセルに対して前記ヒストグラムビンを決定する、
ように更に構成される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記勾配構成要素に結合される大きさ構成要素であって、
前記第1の勾配値を受信し、
前記角度のセットの各角度に対して前記第1の勾配値に前記それぞれの角度の正割を乗算することによってそれぞれの大きさ値を決定する、
ように構成される、前記大きさ構成要素と、
前記大きさ構成要素に結合され、前記角度のセットのそれぞれの大きさ値を受信するように構成されるマルチプレクサと、
前記ビン識別構成要素と前記マルチプラクサとに結合される大きさセレクタであって、
前記ヒストグラムビンの識別子を受信し、
前記ヒストグラムビンの識別子に基づいて前記マルチプレクサに前記角度のセットのそれぞれの大きさ値の第1の大きさを提供させる、
ように構成される、前記大きさセレクタと、
を更に含む、デバイス。 - 請求項4に記載のデバイスであって、
前記ビン識別構成要素と前記マルチプレクサとに結合される勾配ヒストグラム発生器であって、前記ヒストグラムビンの識別子と前記第1の大きさとに基づいて勾配ヒストグラムを決定するように構成される、前記勾配ヒストグラム発生器を更に含む、デバイス。 - 請求項4に記載のデバイスであって、
前記勾配構成要素が、前記第1の勾配値の第1の符号ビットと前記第2の勾配値の第2の符号ビットとを決定するように更に構成され、
前記大きさセレクタが、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとを受信し、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとに基づいて前記マルチプレクサに前記第1の大きさを提供させる、
ように更に構成される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記推定構成要素が、前記角度のセットの各角度に対して前記それぞれの角度の正接を決定するように構成される座標回転デジタルコンピュータ(CORDIC)エンジンを含む、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記ビン識別構成要素が、ルックアップテーブルを格納するように構成されるメモリを含み、
前記ビン識別構成要素が、前記1組の比較に基づいて前記ルックアップテーブルに問い合わせることによって前記ヒストグラムビンを決定するように構成される、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記角度のセットの各角度が、1つの象限内である、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記角度のセットの各角度が、0°と90°との間である、デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、
前記推定構成要素が、前記角度のセットに対して並列に前記それぞれの値を決定するように構成される、デバイス。 - デバイスであって、
ピクセルに対して第1の勾配値を決定するように構成される勾配構成要素と、
前記勾配構成要素に結合される大きさ構成要素であって、
前記第1の勾配値を受信し、
角度のセットの各角度に対して前記第1の勾配値にそれぞれの角度の正割を乗算することによってそれぞれの大きさ値を決定する、
ように構成される、前記大きさ構成要素と、
前記大きさ構成要素に結合され、前記角度のセットのそれぞれの大きさ値を受信するように構成されるマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに結合される大きさセレクタであって、
前記ピクセルに対するヒストグラムビンの識別子を受信し、
前記ヒストグラムビンの識別子に基づいて前記マルチプレクサに前記角度のセットのそれぞれの大きさ値の第1の大きさを提供させる、
ように構成される、前記大きさセレクタと、
を含む、デバイス。 - 請求項12に記載のデバイスであって、
前記勾配構成要素が、前記第1の勾配値の第1の符号ビットと、第2の勾配値と、前記第2の勾配値の第2の符号ビットとを決定するように更に構成され、
前記大きさセレクタが、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとを受信し、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとに基づいて前記マルチプレクサに前記第1の大きさを提供させる、
ように更に構成される、デバイス。 - 請求項12に記載のデバイスであって、
前記勾配構成要素が、第2の勾配値を決定するように更に構成され、
前記デバイスが、
前記勾配構成要素に結合される推定構成要素であって、
前記第1の勾配値を受信し、
前記角度のセットの各角度に対して前記第1の勾配値に前記それぞれの角度の正接を乗算することによってそれぞれの値を決定する、
ように構成される、前記推定構成要素と、
前記勾配構成要素と前記推定構成要素とに結合される比較器であって、
前記第2の勾配値を受信し、
前記角度のセットのそれぞれの値を受信し、
前記角度のセットのそれぞれの値の各々の対して比較のセットのそれぞれの比較を生成するために前記それぞれの値を前記第2の勾配値と比較する、
ように構成される比較器と、
前記比較器に結合されるビン識別構成要素であって、
前記比較のセットを受信し、
前記比較のセットに基づいて前記ピクセルに対して前記ヒストグラムビンを決定し、
前記ヒストグラムビンの識別子を前記大きさセレクタに提供する、
ように構成される、前記ビン識別構成要素と、
を更に含む、デバイス。 - 請求項14に記載のデバイスであって、
前記勾配構成要素が、前記第1の勾配値の第1の符号ビットと前記第2の勾配値の第2の符号ビットとを決定するように更に構成され、
前記ビン識別構成要素が、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとを受信し、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとに基づいて前記ピクセルに対する前記ヒストグラムビンを決定する、
ように更に構成される、デバイス。 - 請求項15に記載のデバイスであって、
前記ビン識別構成要素が、
前記第1の符号ビットと前記第2の符号ビットとに基づいて前記ピクセルに関連する象限を決定し、
前記比較のセットと前記象限とに基づいて前記ピクセルに対する前記ヒストグラムビンを決定する、
ように更に構成される、デバイス。 - 請求項12に記載のデバイスであって、
前記大きさ構成要素が、前記角度のセットの各角度に対して前記それぞれの角度の正割を決定するように構成される座標回転デジタルコンピュータ(CORDIC)エンジンを含む、デバイス。 - 請求項12に記載のデバイスであって、
前記角度のセットの各角度が、象限内である、デバイス。 - 請求項12に記載のデバイスであって、
前記角度のセットの各角度が、9°と90°との間である、デバイス。 - 請求項12に記載のデバイスであって、
前記大きさ構成要素が、前記角度のセットに対する前記それぞれの大きさ値を並列に決定するように構成される、デバイス。
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