JPS61138335A - Arithmetic circuit of storage element - Google Patents

Arithmetic circuit of storage element

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Publication number
JPS61138335A
JPS61138335A JP59260387A JP26038784A JPS61138335A JP S61138335 A JPS61138335 A JP S61138335A JP 59260387 A JP59260387 A JP 59260387A JP 26038784 A JP26038784 A JP 26038784A JP S61138335 A JPS61138335 A JP S61138335A
Authority
JP
Japan
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array
data
arithmetic
matrix
storage element
Prior art date
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Pending
Application number
JP59260387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Oda
康雄 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To operate programmably contents of a storage element subjected to array declaration by changing easily arithmetic contents of the storage element subjected to array declaration. CONSTITUTION:Address generating parts 7-9 generate addresses of array element subjected to array declaration and receive the capacity of array, matrix switching, the array direction, an extent of movement of array, and an array initial address from a control part 16 as parameters. Data generating parts 11 and 12 with registers store temporarily data from a storage element 10 and fixed data and generate automatically data of a series by the control of the control part 16. An arithmetic element 13 receives input data from data generating parts 11 and 12 and performs the arithmetic indicated by the control part 16. An adder 14 and an addition register 15 accumulate arithmetic results from the arithmetic element 13 by the control of the control part 16 to perform multiplication of a matrix.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕本発明は画像認識装置の画像処理などに
使用される記憶素子の演算回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention relates to an arithmetic circuit for a memory element used for image processing in an image recognition device.

従来の画像処理用記憶素子の演算回路を第7図について
説明する。1はアドレス発生部、2は記憶素子、8はシ
フトレジスタ、4は8X8の局所切シ出しレジスタ、5
は演算回路、峰はコントローラである。この回路は、画
像処理に必要とされる局所走査演算を行なうもので、ま
ず1.アドレス発生部lが順次アドレスを記憶素子2に
設定し、そのデータをシフトレジスタ8に移す。この画
像情報のなかの8X8の局所を局所91Iシ出しレジス
タ4で切シ出し、その9つのデータを演算回路で演算し
てその結果を記憶素子2に格納する。
An arithmetic circuit of a conventional image processing memory element will be explained with reference to FIG. 1 is an address generation section, 2 is a storage element, 8 is a shift register, 4 is an 8×8 local cutout register, 5
is the arithmetic circuit, and peak is the controller. This circuit performs local scanning operations required for image processing.First of all, 1. The address generation unit 1 sequentially sets addresses in the storage elements 2 and transfers the data to the shift register 8. An 8×8 local area in this image information is extracted by a local 91I extraction register 4, the nine pieces of data are operated on by an arithmetic circuit, and the results are stored in the storage element 2.

ところでこの従来の演算回路は、このtlかの記憶素子
の演算を行なわせようとしても、専用化されているた峠
、回路変更をしない限少不可能であるという欠嵩があシ
、画像情報処理りどでプログラマブルに記憶素子の演算
の変更が可能な記憶素子の演算回路の開発が要請されて
いる。本発明はこの要請に答えるものであって、配列宣
言された記憶素子の演算内容を容易に変更することがで
きるように、配列宣言された記憶素子の演算をプログラ
マブルに行なうことのできる記憶素子の演算回路を提供
することを目的とするものである。
By the way, this conventional arithmetic circuit has the drawback that even if you try to perform arithmetic operations on this tl memory element, it is impossible to do so unless you change the circuit because it is dedicated. There is a need for the development of an arithmetic circuit for a memory element that can programmably change the arithmetic operation of the memory element during processing. The present invention meets this need by providing a memory element that can programmably perform operations on a memory element declared as an array so that the contents of operations on the memory element declared as an array can be easily changed. Its purpose is to provide an arithmetic circuit.

〔発明の構成〕本発明の記憶素子の演算回路は、記憶素
子の配列の容量、行列切換、配列方向、配列移動量およ
び配列初期アドレスのパラメータを設定するアドレス発
生部と、仁のアドレス発生部によって記憶素子より選ば
れたデータを一時記憶するレジスタと、固定データ又は
数列のデータを自動発生させるデータ発生部と、演算内
容を設定することができる演算素子と、その演算結果の
累積加算をする加算器と、加算レジスタとよりカること
を特徴とするものであって、配列宣言の容量および演算
内容をコントロール部を通じ、アドレス発生部と演算素
子にパラメータを設定し、コントロール部からシーケン
スコントロールすることにより、配列宣言された記憶″
素子の演算をプログラマブルに行なえるようにするもの
である。
[Structure of the Invention] The arithmetic circuit of the memory element of the present invention includes an address generation section that sets parameters for the capacity of the memory element array, matrix switching, array direction, array movement amount, and array initial address, and an additional address generation section. A register that temporarily stores data selected from storage elements by , a data generator that automatically generates fixed data or numerical sequence data, an arithmetic element that can set the operation contents, and a cumulative addition of the operation results. It is characterized by an adder and an addition register, and the capacity of the array declaration and the operation contents are set through the control section, parameters are set for the address generation section and the arithmetic element, and the sequence is controlled from the control section. By storing arrays declared
This allows element operations to be performed programmably.

本発明の構成および作用を図面によって説明する。第1
図は本発明の演算回路の構成を示す図で、7はアドレス
発生部(1)、8はアドレス発生部(2)、9はアドレ
ス発生部(8)%10は記憶素子、11はレジスタ付デ
ータ発生部(1)、12はレジスタ付データ発生部(2
i)、 1Bは演算素子、 14は加算器、15は加算
レジスタs  16はコントロール部である。
The structure and operation of the present invention will be explained with reference to the drawings. 1st
The figure shows the configuration of the arithmetic circuit of the present invention, where 7 is an address generator (1), 8 is an address generator (2), 9 is an address generator (8), 10 is a storage element, and 11 is a register. The data generation section (1) and 12 are the data generation section (2) with register.
i), 1B is an arithmetic element, 14 is an adder, 15 is an addition register s, and 16 is a control section.

アドレス発生部(l)、(2)%(8)+11.各配列
宣言された配列要素のアドレスを発生させる部で、コン
トロール部16から配列の容量、行列切換、配列方向、
配列移動量および配列初期アドレスをパラメータとして
受は付ける。レジスタ付データ発生部(1)、 (2)
はコントロール部16からの制御によ多、記憶素子lO
からのデータの一時記憶、固定データの一時記憶および
数列のデータ自動発生をする。演算素子18は、レジス
タ付データ発生部(1)と(2)とを入力データとして
、コントロール部16より指示された演算を行なう。加
算器14と加算レジスタ15はコントロール部16がら
の制御により、演算素子からの演算結果の累積加算を行
ない、コントロール部16は外部より命令を受は取ると
これを解読して各部に所要の操作を行なう。記憶素子1
0は、外部とのデータ通信も可能である。
Address generation part (l), (2)% (8)+11. This is a unit that generates the address of each declared array element.The control unit 16 controls the array capacity, matrix switching, array direction, etc.
Accepts array movement amount and array initial address as parameters. Registered data generator (1), (2)
is controlled by the control unit 16, and the memory element lO
Temporary storage of data from , temporary storage of fixed data, and automatic generation of numerical sequence data. The arithmetic element 18 uses the registered data generating sections (1) and (2) as input data to perform an operation instructed by the control section 16. The adder 14 and the addition register 15 cumulatively add the calculation results from the calculation elements under the control of the control unit 16. When the control unit 16 receives and receives instructions from the outside, it decodes them and instructs each unit to perform the required operations. Do the following. Memory element 1
0 is also capable of data communication with the outside.

次にその動作を2次元配列宣言された記憶の演算につい
て説明する。n行m列の行列配列(X)と〔y〕と〔z
〕を宣言するに当シ、それぞれの配列要素のアドレス発
生を、アドレス発生部(1)、(2)%(8)で行なわ
せることとし、まず、配列の容量としてnとmとをそれ
ぞれに設定する。
Next, the operation will be explained with respect to a storage operation declared as a two-dimensional array. Matrix array of n rows and m columns (X), [y] and [z
], we will have the address generation parts (1), (2), and (8) generate addresses for each array element, and first, let n and m be respectively the capacity of the array. Set.

つぎに、配列移動量をアドレス発生部(1)に0とP1
アドレス発生部(2)にQとRを設定し、行列切換、配
列方向を設定する。そして、それぞれの要素のアドレス
が重ならないように、それぞれに配列、初期アドレスを
設定し、演算素子に演算内容を設定し、演算を実行させ
ると演算結果が行列配列(Z)に格納される。
Next, set the array movement amount to the address generator (1) as 0 and P1.
Q and R are set in the address generator (2), and matrix switching and arrangement direction are set. Then, arrays and initial addresses are set for each element so that the addresses of each element do not overlap, and operation contents are set in the arithmetic element. When the operation is executed, the operation result is stored in the matrix array (Z).

とれを具体的に説明する。行列配列(x)、Cy:1(
Z)の各1行j列の要素を%1sj1)i’i、j s
 ’;l’sj  と表現するとこのときの’vJは、
i=0%11・・・%”1%j=0.l、・・・、m−
1である。そしてkを!で割った正の数の余9をmoD
(IC,4)と表現することにする。
Let's specifically explain the difference. Matrix array (x), Cy: 1(
%1sj1) i'i, j s
When expressed as ';l'sj,'vJ at this time is
i=0%11...%"1%j=0.l,...,m-
It is 1. And k! The remainder 9 of the positive number divided by moD
Let us express it as (IC, 4).

上記操作の演算結果、行列配列〔z〕の1行j列の要素
線 zlト→(MOD(±i+o、n)、MOD(±j+i
m)○YMOD(±1+9、n)、mop(:q+n、
m)Zi)→α幻D(fj+p、n入mp([+o、m
)○YMOD(±i+Q、n)、mob(±j+Rtm
)Zij=XM3o(±1−1−o、 n)、MOD(
±j+ps m) OY”D([+”s n)、MOD
(±1−1−Q、m)Z ij=xMOD(、+J+p
、 ”)s mn(fi−H)、m)○Thob(g+
n、n)、MOD(±i−+−q、m)04種類となる
。ここで、この4種類の式はアドレス発生部(1)とア
ドレス発生部(2)の行列切換の設定の組合わせによる
ものである。さらに、士は配列方向の設定方向を示し、
○は演算素子に設定した演算内容を示す。このような行
列配列要素間対演算においては、アドレス発生部(1)
、(2)、(8)の回路構成に応じて、任意の配列次元
にすることが可能である。また、演算素子で乗算をさせ
、さらに、その結果を加算器と加算レジスタとにより累
積することによって行列の乗算を行なうことができる。
As a result of the above operation, the element line zlt in the 1st row and column j of the matrix array [z] → (MOD(±i+o, n), MOD(±j+i
m)○YMOD(±1+9,n), mop(:q+n,
m) Zi) → α illusion D(fj+p, n input mp([+o, m
)○YMOD(±i+Q,n), mob(±j+Rtm
)Zij=XM3o(±1-1-o, n), MOD(
±j+ps m) OY”D([+”s n), MOD
(±1-1-Q, m)Z ij=xMOD(,+J+p
, ”)s mn(fi-H), m)○Thob(g+
n, n), MOD (±i-+-q, m) 04 types. Here, these four types of equations are based on the combination of the matrix switching settings of the address generation section (1) and the address generation section (2). Furthermore, shi indicates the setting direction of the arrangement direction,
○ indicates the calculation content set for the calculation element. In such a pairwise operation between matrix and array elements, the address generator (1)
, (2), and (8), any array dimension can be used. Further, matrix multiplication can be performed by performing multiplication using an arithmetic element and further accumulating the result using an adder and an addition register.

〔発明の効果〕本発明は以上の構成および作用を有する
ので以下述べるような効果がある。
[Effects of the Invention] Since the present invention has the above structure and operation, it has the following effects.

(1)行列配列の各要素に画像濃度データが格納されて
いるとき、第2図に示すように、原画17とそのX方向
及びy方向にそれぞれ配列移動量±1移動させたものを
重み付け、加算を計9回行なうことで、従来例で示し九
8X8の局所走査演算を行なうのと同様のことをするこ
とができ、その結果、斜線部に出来上がる。このとき、
重みを操作することにより、空間微分や平滑化などを行
なうことができる。
(1) When image density data is stored in each element of a matrix array, as shown in FIG. By performing the addition nine times in total, it is possible to perform the same operation as the 98×8 local scanning operation shown in the conventional example, and as a result, the shaded area is obtained. At this time,
By manipulating the weights, spatial differentiation, smoothing, etc. can be performed.

(2)上記空間微分で第2図のX方向とy方向にわけて
求め、それら2つの行列配列の除算を行なうとエツジの
傾きを求めることができる0 (8)  上記の行列配列を固定データで比較演算する
ことによυ、第8図および第4図に示すような2値化画
像、輪郭抽出画像の行列配列がえられ為。さらに、原画
の行列配列と平滑化の行列配列との比較演算をすること
により、浮動2値画像の行列配列がえられる。
(2) The slope of the edge can be found by dividing the above spatial differentiation into the X and Y directions in Figure 2 and dividing these two matrix arrays. (8) The above matrix array can be used as fixed data. By performing a comparison operation with υ, a matrix array of binarized images and contour extracted images as shown in FIGS. 8 and 4 can be obtained. Furthermore, by performing a comparison operation between the original image matrix array and the smoothing matrix array, a floating binary image matrix array can be obtained.

(4)2値化画像のn行m列の行列配列に、要素が全て
1の1行n列の行列配列又はm行1列との行列の乗算を
行なうことにより、第5図に示すよう麦、投影データの
行列配列がえられる。このとき、1行n列又はm行1列
の行列配列の宣言をするほか、固定データとの演算でも
行なえる。
(4) By multiplying the n-by-m matrix array of the binarized image with a 1-by-n matrix array whose elements are all 1 or by m-by-1 matrix array, as shown in FIG. You will get a matrix array of projection data. At this time, in addition to declaring a matrix array with 1 row and n columns or m rows and 1 column, operations with fixed data can also be performed.

z値画像のn行m列の行列配列EX)と要素が全て10
m行1列の行列配列(y)とこれらの行列の乗算の結果
を格納する難行1列の行列配列〔工〕とすると次式で表
現するととができる。九ソしXの要素はすべて0かlで
ある。
Matrix array EX of n rows and m columns of the z value image and all elements are 10
Assuming a matrix array (y) with m rows and 1 column and a matrix array (y) with 1 row and 1 column that stores the results of multiplication of these matrices, it can be expressed as the following equation. All elements of 9 so X are 0 or l.

(Z) = (X)・〔y〕 これによ’)sZiには行列配列(、りの1行目の要素
が1となっている数が格納される。
(Z) = (X)・[y] Accordingly, the number whose first row element of the matrix array (,) is 1 is stored in sZi.

また、行列配列〔y〕に初期値0差lの等差数列すなわ
ち、 として計算すると、1次のそ−メントを求めるととがで
きる。これは、重心をもとめるために用いられる。さら
に、k乗の数列とすると、k次のモーメントが求められ
る。   □(5)行列配列の論理演算を行なうと、例
えば、第6図の18で黒部の標準2値画像の行列配列と
、比較する2値画像の行列配列と排他的論理和をとると
、19のようになυ、さらに19の破線内部マスク2値
画像の行列配列と論理積をとると20のようになる。こ
れを上記同様に行列の乗算を行なっていくと標準z値画
像のテンプレートマツチングに必要なデータがえられる
。さらに、行列切換、配列方向の設8一 定の切シ換えを利用して上記同様の論理演算を行なうこ
とにより対象面々どの中心を求めるために必要なデータ
がえられる。このように、画像情報などの情報処理がプ
ログラムの変更のみで多種多様に行なうことができる。
Moreover, if the matrix array [y] is calculated as an arithmetic progression with an initial value of 0 difference l, that is, the first-order element can be obtained. This is used to find the center of gravity. Furthermore, if it is a k-th power sequence, then the k-th moment can be found. □(5) When performing a logical operation on matrix arrays, for example, if we take the exclusive OR of the matrix array of the standard binary image of the black part and the matrix array of the binary image to be compared at 18 in Figure 6, we get 19 υ as shown in FIG. By performing matrix multiplication in the same manner as above, data necessary for template matching of the standard z-value image can be obtained. Further, by performing the same logical operations as described above using matrix switching and constant switching of the arrangement direction, data necessary for finding the center of each object surface can be obtained. In this way, information processing such as image information can be performed in a wide variety of ways just by changing the program.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図:本発明の記憶素子の演算回路の構成を示すブロ
ック図 第2図:本発明における8×8の局所走査演算の説明図 第8図:本発明における濃淡画像を示す図第4図:本発
明におけるz値画像を示す同第5因:本発明における投
影処理を示す間第6因:本発明におけるテンプレートマ
ツチング処理を示す図 第7図:従来の記憶素子の演算回路の構成を示すブロッ
ク図 1・・・アドレス発生部、2・・・記憶素子、8・・・
シフトレジスタ、4・・・8×8局所切9出しレジスタ
、5・・・演算回路、6・・・コントローラ(以上第7
図) 7.8.9 ・・・アドレス発生部(1)、(2)、(
8)lO・・・記憶素子、11,12・・・レジスタ付
データ発生部(1)、(2)、18・・・演算素子、1
4・・・加算器15・・・加算レジスタ、16・・・コ
ントローラ(以上第1図)
FIG. 1: A block diagram showing the configuration of the arithmetic circuit of the memory element of the present invention. FIG. 2: An explanatory diagram of 8×8 local scanning operation in the present invention. FIG. 8: A diagram showing a grayscale image in the present invention. 5th factor: Shows the z-value image in the present invention. 6th factor: Shows the template matching process in the present invention. Block diagram shown 1...address generation section, 2...storage element, 8...
Shift register, 4...8x8 local cut-out register, 5...arithmetic circuit, 6...controller (the seventh
Figure) 7.8.9 Address generation section (1), (2), (
8) lO...Storage element, 11, 12...Registered data generation section (1), (2), 18...Arithmetic element, 1
4...Adder 15...Addition register, 16...Controller (as shown in Figure 1)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 記憶素子の配列の容量、行列切換、配列方向、配列移動
量および配列初期アドレスのパラメータを設定するアド
レス発生部と、このアドレス発生部によって記憶素子よ
り選ばれたデータを一時記憶するレジスタと、固定デー
タ又は数列のデータを自動発生させるデータ発生部と、
演算内容を設定することができる演算素子と、その演算
結果の累積加算をする加算器と、加算レジスタとよりな
ることを特徴とする記憶素子の演算回路。
An address generator that sets parameters such as the capacity of the memory element array, matrix switching, array direction, array movement amount, and array initial address; a register that temporarily stores data selected from the memory elements by the address generator; a data generation unit that automatically generates data or numerical sequence data;
1. An arithmetic circuit for a memory element, comprising an arithmetic element in which the content of an arithmetic operation can be set, an adder for cumulatively adding the result of the arithmetic operation, and an addition register.
JP59260387A 1984-12-10 1984-12-10 Arithmetic circuit of storage element Pending JPS61138335A (en)

Priority Applications (1)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63123175A (en) * 1986-11-12 1988-05-26 Fanuc Ltd Arithmetic unit for moment of image data
JPS63213085A (en) * 1987-03-02 1988-09-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Image characteristic extraction arithmetic operation system
JPS63226785A (en) * 1987-03-16 1988-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Image feature extracting device
US7437398B2 (en) * 2004-07-30 2008-10-14 Intel Corporation Pattern matching architecture

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