JPS63279375A - Image processor - Google Patents

Image processor

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JPS63279375A
JPS63279375A JP11557187A JP11557187A JPS63279375A JP S63279375 A JPS63279375 A JP S63279375A JP 11557187 A JP11557187 A JP 11557187A JP 11557187 A JP11557187 A JP 11557187A JP S63279375 A JPS63279375 A JP S63279375A
Authority
JP
Japan
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arithmetic
data
output
processing
pixel data
Prior art date
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Pending
Application number
JP11557187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takami Egawa
江川 隆己
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.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
Priority to JP11557187A priority Critical patent/JPS63279375A/en
Publication of JPS63279375A publication Critical patent/JPS63279375A/en
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Abstract

PURPOSE:To process images at a high speed by adding an arithmetic and logic operation part to each processor element. CONSTITUTION:Each of processor elements 20-1-20-4 contains a mask data generating circuit 25, a multiplier 27 and an adder 29. A space filtering part is added to apply space filtering to the output signal of the adder 29 and to output the filtered signal as image element data. A multiplexer 30 selects and outputs the output signal of the space filtering part, the data read out of an input image or the output signal of another processor element. Then an arithmetic and logic operation part 32 applies an arithmetic logical operation to the output signal of the multiplexer 30 and output this operation result. Thus it is possible to perform an arithmetic and logical operation at a high speed in both cases where a product sum operation is carried out and not respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、高速処理を図ることができる画像処理装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an image processing device capable of high-speed processing.

「従来の技術」 近年、人力画像について種々の処理を施し、形状認識や
形状分類等を行うシステムが開発されている。この画像
処理には画像の特徴検出、例えば、輪郭検出や縦線、横
線の検出等の種々の処理がある。画像処理装置は、一般
に空間フィルタリングを行う近傍演算回路と、この近傍
演算回路の出力データについて各種論理解析を行う算術
論理演算回路とから構成される装 ここで、近傍演算回路における空間フィルタリング処理
の概略を第6図を参照して説明する。図において1はM
 x Nドツトの入力画像であり、X+、+(!、jは
行および列の番号)は処理すべきドツトデータである。
"Prior Art" In recent years, systems have been developed that perform various processes on human images to perform shape recognition, shape classification, and the like. This image processing includes various processes such as image feature detection, for example, contour detection, vertical line, and horizontal line detection. An image processing device is generally composed of a neighborhood arithmetic circuit that performs spatial filtering and an arithmetic logic arithmetic circuit that performs various logical analyzes on the output data of this neighborhood arithmetic circuit. will be explained with reference to FIG. In the figure, 1 is M
x is an input image of N dots, and X+, + (!, j is the row and column number) is the dot data to be processed.

また、2はm x nマトリックスのマスクデータであ
る。3は近傍演算回路であり、次式に示す演算により処
理を行い、その演算結果が新たな画像YIJとなる。
Further, 2 is mask data of an m x n matrix. 3 is a neighborhood arithmetic circuit which performs processing according to the following equation, and the result of the arithmetic operation becomes a new image YIJ.

YIJ−Σ  Σ σに1・X fl+kl、IJ−1
1・・・・・・(1)ただし、m=m 1 +m 2 
+1 n=n I+n2+1 このように、近傍演算回路は、空間フィルタリング処理
を行う画素データの近傍の画素データに対し、所定の演
算を行うことによって、新たな画素データを算出する。
YIJ-Σ Σ σ to 1・X fl+kl, IJ-1
1... (1) However, m=m 1 + m 2
+1 n=n I+n2+1 In this way, the neighborhood arithmetic circuit calculates new pixel data by performing a predetermined arithmetic operation on pixel data in the vicinity of pixel data subjected to spatial filtering processing.

算術論理演算回路は、近傍演算回路の出力データに基づ
き、例えば、ヒストグラム計算や2値化などの逐次的な
処理を行う。
The arithmetic and logic operation circuit performs sequential processing such as histogram calculation and binarization based on the output data of the neighboring operation circuit.

また、近傍演算回路と算術論理演算回路とは、一般に第
7図に示すように接続される。すなわち、画像メモリに
接続されたデータバス5から近傍演算回路6か人力画素
データを読み込み、処理後の画素データがゲート7、デ
ータバス5を介して算術論理演算回路8に供給される。
Further, the neighborhood arithmetic circuit and the arithmetic and logic arithmetic circuit are generally connected as shown in FIG. That is, the neighborhood arithmetic circuit 6 reads human pixel data from the data bus 5 connected to the image memory, and the processed pixel data is supplied to the arithmetic and logic arithmetic circuit 8 via the gate 7 and the data bus 5.

そして、算術論理演算回路8の演算結果は、ゲート9、
データバス5を順次弁して、メモリの所定エリアに記憶
される。
Then, the calculation result of the arithmetic logic operation circuit 8 is transmitted to the gate 9,
The data bus 5 is sequentially opened and the data is stored in a predetermined area of the memory.

第7図に示す構成は、近傍演算回路6が1個のみしか設
けられない構成であるため、近傍演算回路6の処理時間
が長いという欠点があった。すなイつち、近傍演算回路
6は前述した(り式の演算を行うから、演算時間が比較
的長くなり、空間フィルタリング処理の間隔が長くなっ
て高速処理が図れない。また、近傍演算回路6は積算値
を累積する累積器を具備しているが、空間フィルタリン
グ処理を行う画素データを変える毎に累積器の内容をク
リアしなければならず、この結果、空間フィルタリング
処理を行う間隔がさらに長くなった。
The configuration shown in FIG. 7 has the disadvantage that the processing time of the neighborhood arithmetic circuit 6 is long because only one neighborhood arithmetic circuit 6 is provided. In other words, since the neighborhood arithmetic circuit 6 performs the above-mentioned arithmetic operation, the arithmetic time is relatively long, and the interval between spatial filtering processes becomes long, making it impossible to achieve high-speed processing. 6 is equipped with an accumulator that accumulates integrated values, but the contents of the accumulator must be cleared every time the pixel data to be subjected to spatial filtering processing is changed, and as a result, the interval for performing spatial filtering processing becomes longer. It's been long.

一方、上記欠点を解消するために、近傍演算回路の各々
にマスクデータ発生回路を組み込み、この近傍演算回路
をさらに複数並列に設けて空間フィルタリング処理を並
行して行うようにした回路が・本出願人によって開発さ
れている。この場合の近傍演算回路と算術論理演算回路
との接続関係は、第8図に示すようになる。すなわち、
10−1〜10−nがマスクデータ発生回路付きの近傍
演算回路であり、これらはデータバス5−1を介して入
力画素データを読み込む。そして、近傍演算回路10−
1〜10−nの出力データは各々ゲートIf−1=lI
−nを介してデータバス5−2に供給され、さらに、マ
ルチプレクサ12を介して算術論理演算回路8に供給さ
れる。また、算術論理演算回路8は、演算結果をゲート
!3を介してデータバス5−2に供給する。この場合、
データバス5−1は、近傍演算回路10−1〜10− 
nが並列動作して常にピノ−となるため、別途にデータ
バス5−2を設け、近傍演算回路の出力データを取り出
すようにしている。また、マルチプレクサ12はデータ
切換のために設けられている。
On the other hand, in order to solve the above-mentioned drawbacks, there is a circuit in which a mask data generation circuit is built into each of the neighborhood arithmetic circuits, and a plurality of these neighborhood arithmetic circuits are further provided in parallel to perform spatial filtering processing in parallel. developed by humans. The connection relationship between the neighboring arithmetic circuit and the arithmetic and logic arithmetic circuit in this case is as shown in FIG. That is,
10-1 to 10-n are neighboring arithmetic circuits with mask data generation circuits, which read input pixel data via the data bus 5-1. Then, the neighborhood calculation circuit 10-
The output data of 1 to 10-n are each gated If-1=lI
-n to the data bus 5-2, and further supplied to the arithmetic logic circuit 8 via the multiplexer 12. Moreover, the arithmetic logic operation circuit 8 gates the operation result! 3 to the data bus 5-2. in this case,
The data bus 5-1 is connected to neighboring arithmetic circuits 10-1 to 10-.
Since n operates in parallel and always becomes pinot, a separate data bus 5-2 is provided to take out the output data of the neighboring arithmetic circuits. Further, a multiplexer 12 is provided for data switching.

「発明が解決する問題点」 第8図に示す回路によれば、積和演算(前述した(1)
式)による近傍演算処理は並行処理により短縮化できる
利点を有している。しかし、平行処理を行った場合は、
各近傍演算回路から次々とデータが出力されるため、算
術論理演算回路8は、前記データ出力の間隙を使用して
逐次演算処理を行わなければならず、その処理が極めて
困難となる欠点があった。
``Problems to be Solved by the Invention'' According to the circuit shown in Figure 8, the sum of products operation ((1)
The neighborhood arithmetic processing using Eq.) has the advantage that it can be shortened by parallel processing. However, when parallel processing is performed,
Since data is output one after another from each neighboring arithmetic circuit, the arithmetic and logic operation circuit 8 must perform sequential arithmetic processing using the gaps between the data outputs, which has the disadvantage that the processing is extremely difficult. Ta.

例えば、マスクデータが3×3である場合に、4つの近
傍演算回路によって(1)式の演算を並行して行ったと
すると、3サイクル毎にデータが出力される。この状態
を第9図に示す。なお、第9図に示す場合は、第1O図
に示すように入力画像として8×8ドツトのもの、マス
クデータとして3×3のものを使用した例である。また
、第9図に示す符号りに付した番号は、第1O図に示す
入力画像の画素番号に対応しており、DIOo。
For example, if the mask data is 3×3 and the calculation of equation (1) is performed in parallel by four neighboring calculation circuits, data will be output every three cycles. This state is shown in FIG. The case shown in FIG. 9 is an example in which an 8×8 dot image is used as the input image and a 3×3 dot image is used as the mask data, as shown in FIG. 1O. Further, the numbers attached to the symbols shown in FIG. 9 correspond to the pixel numbers of the input image shown in FIG. 1O, and are DIOo.

Dll”、D12°が各々出力画素データである。Dll” and D12° are output pixel data, respectively.

このように、3サイクル毎にデータ出力が行われると、
算術論理演算回路8はデータ出力間隙において逐次的な
処理を完了することができないという問題が発生ずる。
In this way, if data is output every 3 cycles,
A problem arises in that the arithmetic logic circuit 8 cannot complete sequential processing during the data output interval.

さらに、第8図および第7図に示す回路においては、積
和演算を行わない処理の高速化が図れないという欠点が
あった。すなわち、積和演算を行わない処理とは、例え
ば、近傍内の最大値を求める処理等であり、この種の処
理は算術論理演算回路8が行うが、第8図および第7図
に示す回路においては算術論理演算回路8が1個しかな
いので、逐次的な処理しか行うことができず、処理時間
を多く要してしまう。
Furthermore, the circuits shown in FIGS. 8 and 7 have the disadvantage that they cannot speed up processing that does not involve product-sum calculations. That is, processing that does not involve a product-sum operation is, for example, processing that calculates the maximum value within a neighborhood, and this type of processing is performed by the arithmetic logic operation circuit 8, but the circuit shown in FIGS. 8 and 7 Since there is only one arithmetic and logic operation circuit 8, only sequential processing can be performed, which requires a lot of processing time.

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、積
和演算を行う場合および行わない場合の双方について算
術論理演算を高速化することができる画像処理装置を提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide an image processing device that can speed up arithmetic and logical operations both when a sum-of-products operation is performed and when it is not performed.

「問題点を解決するための手段」 上述した問題点を解決するために、各々が並行して画像
処理を行うように構成された複数のプロセッサエレメン
トを設け、前記各プロセッサエレメントが、 (イ)空間フィルタリングに用いられるマスクデータを
所定の順序で出力するマスクデータ発生回路と、空間フ
ィルタリングを行うべき画素に対応する局所領域から読
出された画像データと前記マスクデータ発生回路の出力
データとを乗算する乗算器と、この乗算器の乗算出力と
累積器の出力とを加算し、この加算結果を前記累積器の
入力端に供給する加算器とを有し、この加算器の出力信
号を空間フィルタリング後の画素データとして出力する
空間フィルタリング部と、 (ロ)この空間フィルタリング部の出力信号、前記入力
画像から読出されたデータ、および他のプロセッサエレ
メントの出力信号のいずれか1つを選択して出力するマ
ルチプレクサと、(ハ)このマルチプレクサの出力信号
に算術論理演算を施し、この処理結果を出力する算術論
理演算部 とを具備することを特徴としている。
"Means for Solving the Problem" In order to solve the above-mentioned problem, a plurality of processor elements are provided, each of which is configured to perform image processing in parallel, and each of the processor elements is configured to: (a) A mask data generation circuit outputs mask data used for spatial filtering in a predetermined order, and image data read from a local area corresponding to a pixel to be subjected to spatial filtering is multiplied by output data of the mask data generation circuit. It has a multiplier and an adder that adds the multiplication output of the multiplier and the output of the accumulator and supplies the addition result to the input terminal of the accumulator, and the output signal of the adder is spatially filtered. (b) selecting and outputting any one of the output signal of the spatial filtering section, the data read from the input image, and the output signal of another processor element; It is characterized by comprising a multiplexer and (c) an arithmetic and logic operation unit that performs an arithmetic and logic operation on the output signal of the multiplexer and outputs the processing result.

「作用」 各プロセッサエレメントが、それぞれ算術論理演算部を
有しているため、各算術論理演算部の演算時間を十分に
確保することができる。さらに、前記各マルチプレクサ
の作用により、積和演算の有無の切換、および、他のプ
ロセッサエレメントの出力信号を必要とする演算等の切
換を行うことができ、多様な画像処理に対処することが
できる。
"Operation" Since each processor element has an arithmetic and logic operation unit, sufficient operation time can be secured for each arithmetic and logic operation unit. Furthermore, by the action of each of the multiplexers, it is possible to switch between the presence and absence of product-sum calculations, and to switch calculations that require output signals from other processor elements, making it possible to handle a variety of image processing. .

「実施例」 次に、この発明の実施例について説明する。"Example" Next, embodiments of the invention will be described.

第1図は、この発明の一実施例の構成を示すブロック図
であり、20−1〜20−4は各々画像処理を行うプロ
セッサエレメントである。このプロセッサエレメント2
0−1〜20−4は各々データバス21a、21bを介
して画像メモリブレーン22と画素データの授受を行う
ようになっている。プロセッサエレメント20−1〜2
0−4は、共に第2図に示すような回路構成となってい
る。第2図において、25はマスクデータ発生回路であ
り、予めマトリックス状のマスクデータが記憶され、こ
れらのデータを所定の順で出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and 20-1 to 20-4 are processor elements that each perform image processing. This processor element 2
0-1 to 20-4 are configured to exchange pixel data with the image memory brain 22 via data buses 21a and 21b, respectively. Processor elements 20-1 to 2
0-4 both have a circuit configuration as shown in FIG. In FIG. 2, 25 is a mask data generation circuit, which stores mask data in a matrix in advance and outputs these data in a predetermined order.

26は前述した(1)式に示す積和演算を行う積和演算
器であり、乗算器27、累積器28および加算器29か
ら構成されている。乗算器27は画像メモリプレーン2
2から続出された画素データと、マスクデータ発生回路
25から出力されたマスクデータとを乗算し、この乗算
結果を加算器29の一方の入力端に供給する。加算器2
9は乗算器27の乗算結果と累積器28の出力とを加算
し、この加算結果をマルチプレクサ30の入力端30C
に供給するとともに、累積器28の入力端に供給する。
Reference numeral 26 denotes a product-sum calculation unit that performs the product-sum calculation shown in equation (1) above, and is composed of a multiplier 27, an accumulator 28, and an adder 29. Multiplier 27 is image memory plane 2
The pixel data successively generated from 2 is multiplied by the mask data output from the mask data generation circuit 25, and the multiplication result is supplied to one input terminal of the adder 29. Adder 2
9 adds the multiplication result of the multiplier 27 and the output of the accumulator 28, and sends this addition result to the input terminal 30C of the multiplexer 30.
It is also supplied to the input end of the accumulator 28.

マルチプレクサ30は、入力端30a。The multiplexer 30 has an input end 30a.

30b、30cのいずれかを選択し、この選択出力をレ
ジスタ31に供給する。レジスタ31内のデータは、算
術論理演算回路32に供給され、ここで、種々の演算が
施される。算術論理演算回路32の演算結果は、出力端
子を介してデータバス21bに出力されるとともに、他
のプロセッサエレメントに供給されるようになっている
。すなイつち、第1図に示すように、プロセッサエレメ
ント20−1の出力信号はプロセッサエレメント2〇−
2に、プロセッサエレメント20−2の出力信号はプロ
セッサエレメント20−3に、プロセッサエレメント2
0−3の出力信号はプロセッサエレメント20−4に、
プロセッサエレメント2〇−4の出力信号はプロセッサ
エレメント20−1に供給されるようになっている。こ
の場合、各プロセッサエレメント20−1〜20−4の
出力信号は、該当するプロセッサエレメント内のマルチ
プレクサ30の入力端30bに供給されるようになって
いる。また、マルチプレクサ30の入力端30aはデー
タバス21aに接続されている。
30b or 30c is selected and the selected output is supplied to the register 31. The data in the register 31 is supplied to an arithmetic and logic operation circuit 32, where various operations are performed. The calculation results of the arithmetic and logic operation circuit 32 are output to the data bus 21b via an output terminal, and are also supplied to other processor elements. In other words, as shown in FIG. 1, the output signal of the processor element 20-1 is
2, the output signal of processor element 20-2 is sent to processor element 20-3,
The output signal of 0-3 is sent to the processor element 20-4,
The output signal of processor element 20-4 is supplied to processor element 20-1. In this case, the output signal of each processor element 20-1 to 20-4 is supplied to the input end 30b of the multiplexer 30 in the corresponding processor element. Further, an input end 30a of the multiplexer 30 is connected to the data bus 21a.

上記各プロセッサエレメント20−1〜20−4内には
、その状態を検出する状態検出部(図示略)が設けられ
ており、状態検出データが状態レジスタ35に供給され
るようになっている。アドレス発生回路36は、状態レ
ジスタ35の内容に基づいて画像メモリブレーン22を
アクセスするアドレスを発生し、アドレスレジスタ37
に供給する。
A state detection section (not shown) is provided in each of the processor elements 20-1 to 20-4 to detect the state thereof, and state detection data is supplied to the state register 35. The address generation circuit 36 generates an address for accessing the image memory brain 22 based on the contents of the status register 35, and the address register 37
supply to.

アドレスレジスタ37が出力するアドレスデータは、画
像メモリプレーン22のアドレスバスに供給される。
Address data output from the address register 37 is supplied to the address bus of the image memory plane 22.

次に、40は、装置全体を制御する制御部であり、命令
レジスタ41に書き込まれた命令にしたがって各部を制
御する。シーケンサ42は、命令レジスタ41内の命令
と、状態レジスタ35の内容に基づいてマイクロプログ
ラムメモリ43内のマイクロ命令を読出ず。この読出さ
れたマイクロ命令は、マイクロ命令レジスタ44に格納
され、ここで、制御線の“1”/“0“信号に変換され
て各部に供給される。
Next, 40 is a control unit that controls the entire device, and controls each unit according to instructions written in an instruction register 41. Sequencer 42 does not read microinstructions in microprogram memory 43 based on the instructions in instruction register 41 and the contents of status register 35 . This read microinstruction is stored in the microinstruction register 44, where it is converted into a "1"/"0" signal on the control line and supplied to each section.

(実施例の動作) 次に、この実施例の動作について第1図〜第3図を参照
して説明する。この場合、入力画像およびマスクデータ
発生回路25が発生するマスクデータは各々第1θ図に
示す場合と同様であるとする。
(Operation of Embodiment) Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. In this case, it is assumed that the input image and the mask data generated by the mask data generation circuit 25 are the same as those shown in FIG. 1θ.

(イ)積和演算を行う動作 まず、入力画像を走査して、8栗な画素データを取り込
む。今、画素データDIO,II、!2゜+3.14.
15(第1θ図参照)について順次画像処理を行うとす
る。この場合、プロセッサエレメント20−1が画素デ
ータDIOについての画像処理を行い、また、プロセッ
サエレメント20−2が画素データDllについての画
素処理を行い、以後同様にして画像処理を行うべき画素
データが各プロセッサエレメントに順次周期的に割り当
てられる。
(a) Operation for performing sum-of-products calculation First, the input image is scanned to capture 8 pixel data. Now, the pixel data DIO, II,! 2°+3.14.
It is assumed that image processing is performed sequentially for 15 (see FIG. 1θ). In this case, the processor element 20-1 performs image processing on pixel data DIO, the processor element 20-2 performs pixel processing on pixel data Dll, and thereafter, each pixel data to be subjected to image processing is The processor elements are assigned sequentially and periodically.

始めに、画素データDIOについての処理を行うために
、画素データDI、D9.D17と、D2、DIO,D
I8とD3.DI 1.DI9とをプロセッサエレメン
ト20−1に供給する(第3図(イ)参照)。この場合
の読出し制御は、状態レジスタ35の内容に基づいて、
アドレス発生回路36が行う。プロセッサエレメント2
0−1は、画素データDIが供給されると、内部のマス
クデータ発生回路25からマスクデータC1を出力する
。そして、次のサイクルタイムで、これらのデータの乗
算を行い、乗算結果と累積器I2の出力との加算が行わ
れる。この動作は、萌述した第6図に示す近傍演算回路
と同様の動作である。そして、プロセッサエレメント2
0−1内の積和演算器26は、以後のサイクルにおいて
も、第6図の近傍演算回路と同様の動作を行い、第10
ステツプSIOにおいて、第(1)式の演算に対応する
新たな画像データD10′をマルチプレクサ30を介し
てレジスタ31に供給し、また、累積器28をクリアす
る。そして、算術論理演算回路32は、この時点から演
算処理を開始する。
First, in order to process the pixel data DIO, the pixel data DI, D9 . D17, D2, DIO, D
I8 and D3. DI 1. DI9 to the processor element 20-1 (see FIG. 3(a)). Read control in this case is based on the contents of the status register 35.
The address generation circuit 36 performs this. processor element 2
0-1 outputs mask data C1 from the internal mask data generation circuit 25 when pixel data DI is supplied. Then, at the next cycle time, these data are multiplied, and the multiplication result and the output of the accumulator I2 are added. This operation is similar to that of the neighborhood arithmetic circuit shown in FIG. 6 described above. And processor element 2
The product-sum calculation unit 26 in 0-1 performs the same operation as the neighborhood calculation circuit in FIG. 6 in subsequent cycles, and
At step SIO, new image data D10' corresponding to the calculation of equation (1) is supplied to the register 31 via the multiplexer 30, and the accumulator 28 is cleared. Then, the arithmetic and logic operation circuit 32 starts arithmetic processing from this point.

一方、プロセッサエレメント20−2は、画素データD
llについて画像処理を行うが、この画素データDll
の処理に必要な画素データは、画素データDIOの処理
に必要な画素データと共通しているものがあり、この共
通の画素データについては、プロセッサエレメント20
−1と同一のタイミグで供給される。すなわち、プロセ
ッサエレメント20−1の入力端に画像データD2が供
給されるタイミング(ステップS3)においては、プロ
セッサエレメント20−2の入力端にも画像データD2
が同時に供給されろ。そして、画像デ−タD2が供給さ
れた後は、画像データDIOからDI9については、プ
ロセッサエレメント2〇−1と20−2に共通に供給さ
れ、その後においては、プロセッサエレメント20−2
に画素データD4.DI2.D20が供給される。プロ
セッサエレメント20−2の各画像データに対する積和
演算処理は、プロセッサエレメント20−1におけろ処
理と同様である。このように、プロセッサエレメント2
0−2には、画像データD2.D10、DI8.D3.
DI 1.DI9.D4.DI2.D20が順次供給さ
れる。
On the other hand, the processor element 20-2 processes the pixel data D
Image processing is performed on pixel data Dll.
Some of the pixel data necessary for processing the pixel data DIO is common to the pixel data necessary for processing the pixel data DIO, and this common pixel data is processed by the processor element 20.
It is supplied at the same timing as -1. That is, at the timing when the image data D2 is supplied to the input terminal of the processor element 20-1 (step S3), the image data D2 is also supplied to the input terminal of the processor element 20-2.
be supplied at the same time. After the image data D2 is supplied, the image data DIO to DI9 are commonly supplied to the processor elements 20-1 and 20-2.
and pixel data D4. DI2. D20 is supplied. The product-sum operation processing for each image data in the processor element 20-2 is similar to the processing in the processor element 20-1. In this way, processor element 2
0-2 contains image data D2. D10, DI8. D3.
DI 1. DI9. D4. DI2. D20 is sequentially supplied.

また、上記と同様にして、プロセッサエレメント20−
3.20−4は、各々画素データDI2゜DI3につい
て画像処理を行う。この場合、第3図に示すように、画
素データD3〜D20は、プロセッサエレメント20−
2と20−3に共通に供給され、画素データD4〜D2
1はプロセッサエレメント20−3と20−4に共通に
供給される。そして、画素データD14.D15につい
ての画像処理は、再びプロセッサエレメント20−1.
20−2が行う。
Further, in the same manner as above, the processor element 20-
3.20-4 performs image processing on each of the pixel data DI2 and DI3. In this case, as shown in FIG. 3, the pixel data D3 to D20 are
2 and 20-3, pixel data D4 to D2
1 is commonly supplied to processor elements 20-3 and 20-4. Then, pixel data D14. Image processing for D15 is performed again by processor element 20-1.
20-2 performs.

上記動作を行うと、第3図に示すように、画素データD
IOからDI5の画像処理においては、各プロセッサエ
レメントは、積和演算に10サイクルを要し、また、プ
ロセッサエレメント2〇−!、20−2についてみれば
、最初の積和演算結果である画素データDIO”および
DI l’を出力してから、2サイクル後に次の積和演
算処理を開始している。したがって、プロセッサエレメ
ント20−1内の算術論理演算回路32が画素データD
IO’についての演算を行う時間は、最大12ザイクル
を確保することができる。したがって、プロセッサエレ
メント20−Iは、サイクルSlOからサイクルS21
まで演算を行い、この演算結果である画素データDIO
”をサイクルS22において出力する。同様に、プロセ
ッサエレメント20−2内の算術論理演算回路32はサ
イクルS13からサイクルS24まで演算を行い、サイ
クルS25において演算結果である画素データD11“
を出力する。上記演算動作は、他のプロセッサエレメン
ト20−3.20−4においても同様に行われ、サイク
ルS28.S31においてそれぞれ画素データDI2”
、D l 3“を出力する。また、プロセッサエレメン
ト20−1.20−2が、サイクルS34.S37にお
いて、各々画素データD14”、DI5”を出力する。
When the above operation is performed, the pixel data D
In image processing from IO to DI5, each processor element requires 10 cycles for the product-sum operation, and the processor elements 20-! , 20-2, the next product-sum calculation process starts two cycles after outputting the pixel data DIO'' and DIl', which are the first product-sum calculation results. The arithmetic logic operation circuit 32 within -1 is the pixel data D.
A maximum of 12 cycles can be secured for the time to perform the calculation regarding IO'. Therefore, the processor element 20-I processes from cycle S10 to cycle S21
The pixel data DIO, which is the result of this calculation, is calculated until
" is output in cycle S22. Similarly, the arithmetic and logic operation circuit 32 in the processor element 20-2 performs calculations from cycle S13 to cycle S24, and in cycle S25, the pixel data D11" which is the calculation result is output.
Output. The above calculation operation is similarly performed in other processor elements 20-3, 20-4, and cycle S28. In S31, pixel data DI2''
, D l 3". Processor elements 20-1 and 20-2 output pixel data D14" and DI5" in cycles S34 and S37, respectively.

このように、上記動作においては、各プロセッサエレメ
ントから画像処理後のデータが3サイクル毎に出力され
る。そして、画素データD15についての画像処理が終
了すると、入力画面の1行下の画素データD18〜D2
3(第1O図参照)について上記と同様の処理を行う。
In this manner, in the above operation, data after image processing is output from each processor element every three cycles. Then, when the image processing for the pixel data D15 is completed, the pixel data D18 to D2 one line below the input screen are
3 (see FIG. 1O), the same process as above is performed.

この場合、上記行の最後の画素データD15についての
処理をプロセッサエレメント20−2が行っているため
、第2行目の最初の画素データD18についての処理は
、プロセッサエレメント20−3が行い、以後は順次周
期的に割り当てられるようになっている。このような動
作により、各プロセッサニレメン)20−1〜20−4
内の算術論理演算回路32は、12サイクルの処理時間
を確保することができる。 。
In this case, since the processor element 20-2 is processing the last pixel data D15 in the above row, the processor element 20-3 is processing the first pixel data D18 in the second row. are allocated sequentially and periodically. Due to this operation, each processor (20-1 to 20-4)
The arithmetic and logic operation circuit 32 within can secure a processing time of 12 cycles. .

なお、第2行目の最初の画像処理データが出力されるタ
イミングは、面目のデータ出力時から9サイクル目であ
り、それ以後は、上記と同様に3サイクル毎に画像処理
データの出力が行われる。
Note that the timing at which the first image processing data on the second line is output is the 9th cycle from the time when the face data is output, and after that, image processing data is output every 3 cycles in the same way as above. be exposed.

そして、上記説明においては、簡略化のために、8×8
画素の入力画面を想定したが、実際の入力画面は、25
6X256以上であることが多いから、3サイクル毎に
画像処理データが出力される状態は、上記説明の場合よ
り長く維持される。
In the above explanation, for the sake of simplicity, 8×8
Although we assumed an input screen of pixels, the actual input screen is 25 pixels.
Since it is often 6×256 or more, the state in which image processing data is output every three cycles is maintained longer than in the case described above.

また、上記動作において、算術論理演算回路32の処理
時間に不足が生じる場合は、プロセッサエレメントの数
を増やすことにより、より長い演算時間を確保すること
ができる。
Further, in the above operation, if the processing time of the arithmetic and logic circuit 32 is insufficient, a longer calculation time can be secured by increasing the number of processor elements.

(ロ)他のプロセッサエレメントの積和演算を必要とす
る動作。
(b) Operations that require product-sum operations of other processor elements.

例えば、テンプレート型の処理を行う場合は、所定のマ
トリックス状のマスクデータを局所領域に掛は合わ仕、
その結果の最大値をエツジ強度の値とするため、他のプ
ロセッサエレメントの債相演算結果を必要とする。この
場合は、第1図に示すマルチプレクサ30に入力端30
bを選択さd゛、他のプロセッサエレメントの出力を取
り込めるように設定する。この結果、他のプロセッサエ
レメントの演算結果がマルチプレクサ30を介して算術
論理演算回路32に供給される。したがって、算術論理
演算回路32は、自己の論理演算結果と他のプロセッサ
エレメントの演算結果との比較を行うことができる。
For example, when performing template-type processing, predetermined matrix-like mask data is applied to local areas,
In order to use the maximum value of the result as the edge strength value, the balance calculation results of other processor elements are required. In this case, the input terminal 30 is connected to the multiplexer 30 shown in FIG.
Select b and set it so that it can capture the output of other processor elements. As a result, the operation results of other processor elements are supplied to the arithmetic and logic operation circuit 32 via the multiplexer 30. Therefore, the arithmetic and logic operation circuit 32 can compare its own logic operation results with the operation results of other processor elements.

上記処理の一例として、第4図[r’rewiLt ]
タイプのマスクデータを示す。これらのタイプの処理を
行う場合は、プロセッサエレメントを8個用意し、各プ
ロセッサエレメントにおいて各々MO〜M7のマスクデ
ータを用いて積和演算を行い、その演算結果を他のプロ
セッサエレメントに供給する。他のプロセッサエレメン
トから演算結果が供給されたプロセッサエレメントは、
その結果の大小比較を行い、この結果を次のプロセッサ
エレメントへ供給する。そして、この動作を次々と行っ
ていき、その最大値をエツジ強度の値とし、そのときの
マスク番号からエツジ方向を検出する。
As an example of the above processing, FIG. 4 [r'rewiLt]
Indicates type mask data. When performing these types of processing, eight processor elements are prepared, each processor element performs a sum-of-products operation using the mask data of MO to M7, and supplies the results of the operations to other processor elements. A processor element to which calculation results are supplied from other processor elements,
The results are compared in size and supplied to the next processor element. Then, this operation is performed one after another, the maximum value is taken as the edge strength value, and the edge direction is detected from the mask number at that time.

(ハ)積和演算を行わない場合の動作。(c) Operation when product-sum operation is not performed.

近傍内の最大値を求めるような処理を行う場合において
は、各プロセッサエレメント内のマルチプレクサ30を
入力端30aを選択するように設定する。この結果、算
術論理演算回路32には、画像データが直接供給され、
積和演算以外の所望の演算を行うことができる。この場
合は、例えば、第3図に示した画素データの走査順によ
り、4個のプロセッサエレメント20−1〜20−4を
並列動作させて処理を行う。
When performing processing such as determining the maximum value within a neighborhood, the multiplexer 30 in each processor element is set to select the input terminal 30a. As a result, image data is directly supplied to the arithmetic logic circuit 32,
Desired operations other than product-sum operations can be performed. In this case, for example, the four processor elements 20-1 to 20-4 are operated in parallel according to the scanning order of pixel data shown in FIG. 3 to perform processing.

以上がこの実施例の動作である。The above is the operation of this embodiment.

なお、空間フィルタリングを行うべき画素を入力画像の
縦方向にシフトすることもできる。
Note that the pixels to be subjected to spatial filtering can also be shifted in the vertical direction of the input image.

また、各プロセッサエレメントに対する画素データの供
給は、第3図に示す順に限らず、他の供給類を採っても
よい。
Further, the supply of pixel data to each processor element is not limited to the order shown in FIG. 3, and other supply types may be adopted.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、各々が並行し
て画像処理を行うように構成された複数のプロセッサエ
レメントを設け、前記各プロセッサエレメントが、空間
フィルタリングに用いられるマスクデータを所定の順序
で出力するマスクデータ発生回路と、空間フィルタリン
グを行うべき画素に対応する局所領域から読出された画
像データと前記マスクデータ発生回路の出力データとを
乗算する乗算器と、この乗算器の乗算出力と累積器の出
力とを加算し、この加算結果を前記累積器の入ツノ端に
供給する加算器とを有し、この加算器の出力信号を空間
フィルタリング後の画素データとして出力する空間フィ
ルタリング部と、この空間フィルタリング部の出力信号
、前記入力画像から読出されたデータ、および他のプロ
セッサエレメントの出力信号のいずれか1つを選択して
出力するマルチプレクサと、このマルチプレクサの出力
信号に算術論理演算を施し、この処理結果を出力する算
術論理演算部とを具備したので、各算術論理演算部の演
算時間を十分に確保することができる。さらに、前記各
マルチプレクサの作用により、積和演算の存無の切換、
および、他のプロセッサエレメントの出力信号を必要と
する演算等の切換を行うことができ、多様な画像処理に
高速に対処することができる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, a plurality of processor elements each configured to perform image processing in parallel are provided, and each of the processor elements is a mask used for spatial filtering. a mask data generation circuit that outputs data in a predetermined order; a multiplier that multiplies the output data of the mask data generation circuit by image data read from a local area corresponding to a pixel to be subjected to spatial filtering; and a multiplier that multiplies the output data of the mask data generation circuit. an adder that adds the multiplication output of the accumulator and the output of the accumulator and supplies the addition result to the input end of the accumulator, and outputs the output signal of the adder as pixel data after spatial filtering. a multiplexer that selects and outputs any one of the output signal of the spatial filtering section, the data read from the input image, and the output signal of another processor element; and an output signal of the multiplexer. Since the present invention includes an arithmetic and logic operation section that performs arithmetic and logic operations on and outputs the processing results, a sufficient amount of operation time can be secured for each arithmetic and logic operation section. Furthermore, by the action of each of the multiplexers, the existence or non-existence of the product-accumulation operation can be switched;
In addition, it is possible to switch operations that require output signals from other processor elements, and it is possible to handle various types of image processing at high speed.

また、上記効果に加えて入力画素データの読み込み時間
を短縮化し、各プロセッサエレメントの並行処理を効率
良く行うことができる利点も得られる。
In addition to the above effects, there is also an advantage that the time for reading input pixel data can be shortened and parallel processing of each processor element can be performed efficiently.

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

第1図はこの発明の一実施例の横線検出方法を説明する
ためのブロック図、第2図は同実施例におけるプロセッ
サエレメントの構成を示すブロック図、第3図は同実施
例の動作を示すタイミングチャート、第4図はテンプレ
ート型の処理において用いられるマスクデータの例を示
す図、第5図は差分型処理のデータスキャンを説明する
ための概念図、第6図は近傍処理を説明するためのブロ
ック図、第7図および第8図は各々近傍演算回路と算術
論理演算回路の接続関係を示すブロック図、第9図は近
傍演算関係の動作例を示すタイミングチャート、第10
図は入力画像およびマスクデー夕の一例を示すブロック
図である。 20−1〜20−4・・・・・・プロセッサエレメント
、25・・・・・・マスクデータ発生回路、26・・・
・・・積和演算器、27・・・・・・乗算器、28・・
・・・・累算器、29・・・・・・加算器、30・・・
・・・マルチプレクサ、31・・・・・・レジスタ、3
2・・・・・・算術論理演算回路。
Fig. 1 is a block diagram for explaining a horizontal line detection method according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a processor element in the embodiment, and Fig. 3 shows the operation of the embodiment. Timing chart, Figure 4 is a diagram showing an example of mask data used in template type processing, Figure 5 is a conceptual diagram for explaining data scanning of differential type processing, Figure 6 is for explaining neighborhood processing. FIG. 7 and FIG. 8 are block diagrams showing the connection relationship between the neighborhood arithmetic circuit and arithmetic logic arithmetic circuit, respectively. FIG. 9 is a timing chart showing an example of operation related to the neighborhood arithmetic operation, and FIG.
The figure is a block diagram showing an example of an input image and mask data. 20-1 to 20-4...Processor element, 25...Mask data generation circuit, 26...
...product-sum calculator, 27...multiplier, 28...
...Accumulator, 29...Adder, 30...
...Multiplexer, 31...Register, 3
2... Arithmetic logic operation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 各々が並行して画像処理を行うように構成された複数の
プロセッサエレメントを設け、前記各プロセッサエレメ
ントが、 (イ)空間フィルタリングに用いられるマスクデータを
所定の順序で出力するマスクデータ発生回路と、空間フ
ィルタリングを行うべき画素データに対応する局所領域
から読出された画像データと前記マスクデータ発生回路
の出力データとを乗算する乗算器と、この乗算器の乗算
出力と累積器の出力とを加算し、この加算結果を前記累
積器の入力端に供給する加算器とを有し、この加算器の
出力信号を空間フィルタリング後の画素データとして出
力する空間フィルタリング部と、 (ロ)この空間フィルタリング部の出力信号、前記入力
画像から読出された画素データ、および他のプロセッサ
エレメントの出力信号のいずれか1つを選択して出力す
るマルチプレクサと、(ハ)このマルチプレクサの出力
信号に算術論理演算を施し、この処理結果を出力する算
術論理演算部 とを具備することを特徴とする画像処理装置。
[Claims] A plurality of processor elements are provided, each of which is configured to perform image processing in parallel, and each of the processor elements (a) outputs mask data used for spatial filtering in a predetermined order. a mask data generation circuit; a multiplier that multiplies image data read from a local region corresponding to pixel data to be subjected to spatial filtering by output data of the mask data generation circuit; and a multiplication output of the multiplier and an accumulator. a spatial filtering section that has an adder that adds the output of the adder and supplies the addition result to the input terminal of the accumulator, and outputs the output signal of the adder as pixel data after spatial filtering; ) a multiplexer that selects and outputs any one of the output signal of the spatial filtering section, the pixel data read out from the input image, and the output signal of another processor element; An image processing device comprising: an arithmetic and logic operation unit that performs an arithmetic and logic operation and outputs a result of the processing.
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