JPS6398070A - 相関演算装置 - Google Patents
相関演算装置Info
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- JPS6398070A JPS6398070A JP24394386A JP24394386A JPS6398070A JP S6398070 A JPS6398070 A JP S6398070A JP 24394386 A JP24394386 A JP 24394386A JP 24394386 A JP24394386 A JP 24394386A JP S6398070 A JPS6398070 A JP S6398070A
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- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、波形のような一次元データ、あるいは画像
のような二次元データから小領域を順次切出してきて、
参照データとの相関値を次々に演算する相関演算装置に
関する。
のような二次元データから小領域を順次切出してきて、
参照データとの相関値を次々に演算する相関演算装置に
関する。
(従来の技術〕
一般に、基準となるある集合の参照データgjに対して
、別の集合の被演算データfiが与えられて、gjに対
するfiの類似性を調べるのに次のような方法が知られ
ている。今、最も簡単な一次元のデータを例に説明する
。
、別の集合の被演算データfiが与えられて、gjに対
するfiの類似性を調べるのに次のような方法が知られ
ている。今、最も簡単な一次元のデータを例に説明する
。
被演算データをfi(i=1〜n)、既知の参照データ
をgj(j=1〜m)(n>m)とすると、相関値rk
は次式で表わされる。
をgj(j=1〜m)(n>m)とすると、相関値rk
は次式で表わされる。
はgjだけから成る項で、被演算データfiが入力され
る前にあらかじめ計算しておくものである。
る前にあらかじめ計算しておくものである。
kを順次に=0.1,2.−と変えながら(1)式を演
算してrkの最大値が得られるkが、参照データgjと
最も相関の良い、言いかえれば最も類似しているfiの
点である。
算してrkの最大値が得られるkが、参照データgjと
最も相関の良い、言いかえれば最も類似しているfiの
点である。
第3図は、上記のような演算を行う従来の装置を示した
図である。
図である。
第3図中、1はアナログの入力信号を所定のサンプリン
グでデジタル信号に変換するA/D変換器、2はA/D
変換されたデータを被演算データfiとして蓄える被演
算データメモリ、3はあらかじめ参照データgjがセッ
トされている参照データメモリ、10は(1)式よりr
kを演算するCPU、P2はrkを演算するためのプロ
グラムである。
グでデジタル信号に変換するA/D変換器、2はA/D
変換されたデータを被演算データfiとして蓄える被演
算データメモリ、3はあらかじめ参照データgjがセッ
トされている参照データメモリ、10は(1)式よりr
kを演算するCPU、P2はrkを演算するためのプロ
グラムである。
従来は演算のすべてをプログラムP2の制御により、C
PtJloで実行していた。BAS I Cによるプロ
グラムの例を第4図に示す。プログラム中F(K+、7
1.G(J)はそれぞれ被演算データfi、参照データ
gjでGAV、GSIはそれぞれ既知の参照データgj
からあらかじめ計算しておいた〔発明が解決しようとす
る問題点〕 第4図かられかるように、この°プログラムは120−
230のステートメントで示される繰返しφ〜N−M処
理の中に、140−180のステートメントで示される
繰返し1〜M処理が入れ子になっていて、かつMやNの
値が大きいのが普通である。従来法では、演算が全てソ
フトウェアで行われるため、結果が得られるまでにかな
りの演算時間を要するという欠点があった。
PtJloで実行していた。BAS I Cによるプロ
グラムの例を第4図に示す。プログラム中F(K+、7
1.G(J)はそれぞれ被演算データfi、参照データ
gjでGAV、GSIはそれぞれ既知の参照データgj
からあらかじめ計算しておいた〔発明が解決しようとす
る問題点〕 第4図かられかるように、この°プログラムは120−
230のステートメントで示される繰返しφ〜N−M処
理の中に、140−180のステートメントで示される
繰返し1〜M処理が入れ子になっていて、かつMやNの
値が大きいのが普通である。従来法では、演算が全てソ
フトウェアで行われるため、結果が得られるまでにかな
りの演算時間を要するという欠点があった。
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、短い処理時
間で相関演算を計算できる相関演算装置を提供すること
を目的としている。
間で相関演算を計算できる相関演算装置を提供すること
を目的としている。
この発明においては、被演算データfiのみをパラメー
タとする函数を計算する一元函数演算回路31.32と
、該被演算データfiと参照データgjとをパラメータ
とする函数を計算する二元函数演算回路33と、これら
一元及び二元函数演算回路31〜33の演算結果を夫々
記憶する独立の先人先出しくFIFO)レジスタ41〜
43と、これらFIFOレジスタ41〜43から演算結
果を夫々読み出して参照データgjと被演算データfi
との相関値を演算する中央演算装f(CPU)10とを
設けた。
タとする函数を計算する一元函数演算回路31.32と
、該被演算データfiと参照データgjとをパラメータ
とする函数を計算する二元函数演算回路33と、これら
一元及び二元函数演算回路31〜33の演算結果を夫々
記憶する独立の先人先出しくFIFO)レジスタ41〜
43と、これらFIFOレジスタ41〜43から演算結
果を夫々読み出して参照データgjと被演算データfi
との相関値を演算する中央演算装f(CPU)10とを
設けた。
一元函数演算回路31.32及び二元函数演算回路33
で行う函数計算と、CPUl0で行う相関値演算とを並
列に実行することができるので、全体の演算時間を短く
し、高速処理が可能となる。
で行う函数計算と、CPUl0で行う相関値演算とを並
列に実行することができるので、全体の演算時間を短く
し、高速処理が可能となる。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、1はアナログ入力信号を所定のサンプ
リングでデジタル信号に変換するA/D変換器、2はA
/D変換されたデータを被演算データfiとして蓄える
被演算データメモリ、3はあらかじめ基準となるデータ
gjがセントされている参照データメモリ、30はクロ
ックCKに従ってアドレスを順次切替えながら、被演算
データfiと参照データgjを同期して同時に読み出し
、次の演算回路に与えるメモリ同期読出し回路である。
リングでデジタル信号に変換するA/D変換器、2はA
/D変換されたデータを被演算データfiとして蓄える
被演算データメモリ、3はあらかじめ基準となるデータ
gjがセントされている参照データメモリ、30はクロ
ックCKに従ってアドレスを順次切替えながら、被演算
データfiと参照データgjを同期して同時に読み出し
、次の演算回路に与えるメモリ同期読出し回路である。
而して、31は被演算データfiの函数F1(fi)を
計算する一元で2次のF 1 (fi)演算回路、32
は被演算データfiの函数F 2 (fi)を計算する
一元で一次のF 2 (fi)演算回路、33は被演算
データfiと参照データgjとの二元で2次の函数G(
figj)を計算するG(figj)演算回路である。
計算する一元で2次のF 1 (fi)演算回路、32
は被演算データfiの函数F 2 (fi)を計算する
一元で一次のF 2 (fi)演算回路、33は被演算
データfiと参照データgjとの二元で2次の函数G(
figj)を計算するG(figj)演算回路である。
合量も簡単な一次元のデータを例に取ると、被演算デー
タをf i (i=1〜n)、既知の参照データをg
j (j=1〜m)(n>m)とすると、相関値rk
は次式で表わされる。
タをf i (i=1〜n)、既知の参照データをg
j (j=1〜m)(n>m)とすると、相関値rk
は次式で表わされる。
となるので、Fl(fi)=Σfi” 、 F 2
(fi)=ΣfssG (figD =Σfigjとな
り、F 1 (fi)、 F 2 (fi)及びG(
figj)演算回路31.32及び33は夫々Σfi”
演算回路31.Σfi演算回路32及びΣfigj演算
回路33となる。次に41はΣfi”演算回路31の計
算結果を一時保持するFIFOレジスFIFOレジスタ
である。
(fi)=ΣfssG (figD =Σfigjとな
り、F 1 (fi)、 F 2 (fi)及びG(
figj)演算回路31.32及び33は夫々Σfi”
演算回路31.Σfi演算回路32及びΣfigj演算
回路33となる。次に41はΣfi”演算回路31の計
算結果を一時保持するFIFOレジスFIFOレジスタ
である。
10はこれら各FIFOレジスタ41,42゜43の値
が与えられ、後述する演算プログラムP1に従って上記
(1)式のrkを算出するCPU (中央演算装置)で
ある。
が与えられ、後述する演算プログラムP1に従って上記
(1)式のrkを算出するCPU (中央演算装置)で
ある。
第2図はこの演算プログラムP1のBASICプログラ
ムの例を示している。
ムの例を示している。
第2図において、ステートメント300のESTART
(M、N)は、メモリ同期読出し回路30、Σfi”
、Σfi、Σfigj演算回路31〜32、FrFO
レジスタ41〜43をリセットして起動をかけるサブル
ーチン、ステートメント340〜360のGETSFF
C)、GETSF()、GETSFG()はそれぞれF
IFOレジスタ41〜43から各1データのみ読み出す
命令である。
(M、N)は、メモリ同期読出し回路30、Σfi”
、Σfi、Σfigj演算回路31〜32、FrFO
レジスタ41〜43をリセットして起動をかけるサブル
ーチン、ステートメント340〜360のGETSFF
C)、GETSF()、GETSFG()はそれぞれF
IFOレジスタ41〜43から各1データのみ読み出す
命令である。
GAV、GSIは、既知の参照データgjがらあらかじ
め計算した。
め計算した。
である。
以下、動作について説明する。
入力信号はA/D変換器1でA/D変換されて一旦被演
算データメモリ2に蓄えられている。起動がかけられる
とメモリ同期読出し回路30は、被演算データメモリ2
と参照データメモリ3に同時にアクセスして、クロック
CKに従ってf k+jとgjを順次(f o−++g
+) (f o−z、gz) −(f o−+w。
算データメモリ2に蓄えられている。起動がかけられる
とメモリ同期読出し回路30は、被演算データメモリ2
と参照データメモリ3に同時にアクセスして、クロック
CKに従ってf k+jとgjを順次(f o−++g
+) (f o−z、gz) −(f o−+w。
grh ) (f +、+、g+) (f +*t
+gi) −・−(f I−n、 gm )−−−(
fa−s1g+) (f、1.t−s 1gz )
−−−−(fr+1gra )のペアで読み出す。
+gi) −・−(f I−n、 gm )−−−(
fa−s1g+) (f、1.t−s 1gz )
−−−−(fr+1gra )のペアで読み出す。
Σft” 、Σfi演算回路31.32にfk、、を、
Σfigj演算回路33にはf k+jとgjを夫々イ
ンプットする。Σft”演算回路31はΣ(fk、J)
”を演算し、mクロック毎に結果をFIFOレジスタ4
1に送って内部の演算結果レジスタをクリア結果をそれ
ぞれFIFOレジスタ42.43に送る。従ってFIF
Oレジスタ41,42.43に・gjの値かに−0,1
,2,−・の順にためられることになる。CPUl0は
演算プログラムP1に従って順次この値を読み出し、k
−0,1,2゜の順に(11式の計算を行い各rkの結
果を得る。
Σfigj演算回路33にはf k+jとgjを夫々イ
ンプットする。Σft”演算回路31はΣ(fk、J)
”を演算し、mクロック毎に結果をFIFOレジスタ4
1に送って内部の演算結果レジスタをクリア結果をそれ
ぞれFIFOレジスタ42.43に送る。従ってFIF
Oレジスタ41,42.43に・gjの値かに−0,1
,2,−・の順にためられることになる。CPUl0は
演算プログラムP1に従って順次この値を読み出し、k
−0,1,2゜の順に(11式の計算を行い各rkの結
果を得る。
ここでΣのmの値が小さい場合、すなわち被演算データ
fiと参照データgjの数が少ない場合Σfi” 、Σ
fi、Σfigj演算回路31〜33がそれぞれ演算結
果をFIFOレジスタ41〜43へ出力するサイクルの
方が、第2図のステートメント330〜410をCPU
l0が実行するサイクルより早くなるが、その場合はF
IFOレジスタ41〜43に各データが順に溜められる
ことになる。すなわち、プログラムP1の制御によるC
PUl0の演算と、Σfi” 、 Σfi、 Σfig
j演算回路31〜33の演算は非同期で平行して実行さ
れる。
fiと参照データgjの数が少ない場合Σfi” 、Σ
fi、Σfigj演算回路31〜33がそれぞれ演算結
果をFIFOレジスタ41〜43へ出力するサイクルの
方が、第2図のステートメント330〜410をCPU
l0が実行するサイクルより早くなるが、その場合はF
IFOレジスタ41〜43に各データが順に溜められる
ことになる。すなわち、プログラムP1の制御によるC
PUl0の演算と、Σfi” 、 Σfi、 Σfig
j演算回路31〜33の演算は非同期で平行して実行さ
れる。
従ってパイプライン処理(並列)となり、相関演算が高
速化できる。
速化できる。
以上、説明してきたようにこの発明によれば、被演算デ
ータのみをパラメータとする函数を計算する一元函数演
算回路と、該被演算データと前記参照データとをパラメ
ータとする函数を計算する二元函数演算回路と、これら
一元及び二元函数演算回路の演算結果を夫々記憶する独
立の先入先出しくF I FO)レジスタと、これらF
IFOレジスタから前記演算結果を夫々読み出して参照
データと被演算データとの相関値を演算する中央演算装
置(CP U)とを設けて、各演算回路を夫々独立のプ
ロセッサに分担させ、又各プロセッサにバッファとして
のFIFOレジスタを採用し、CPUの処理と平行して
各段階の演算処理を実行するので、高速処理が可能とな
る。大量の画像データの認識演算のとき特に効果が発揮
される。
ータのみをパラメータとする函数を計算する一元函数演
算回路と、該被演算データと前記参照データとをパラメ
ータとする函数を計算する二元函数演算回路と、これら
一元及び二元函数演算回路の演算結果を夫々記憶する独
立の先入先出しくF I FO)レジスタと、これらF
IFOレジスタから前記演算結果を夫々読み出して参照
データと被演算データとの相関値を演算する中央演算装
置(CP U)とを設けて、各演算回路を夫々独立のプ
ロセッサに分担させ、又各プロセッサにバッファとして
のFIFOレジスタを採用し、CPUの処理と平行して
各段階の演算処理を実行するので、高速処理が可能とな
る。大量の画像データの認識演算のとき特に効果が発揮
される。
第1図は本発明の相関演算装置のブロック図、第2図は
本発明の装置で処理される演算プログラムの一例であり
、第3図は従来の演算装置の図、第4図は従来の演算プ
ログラムの例である。 2・・・被演算データメモリ、3・・・参照データメモ
リ、10・・・CPU、30・・・メモリ同期読出し回
路、31・・・Σft”演算回路、32・・・Σfi演
算回路、33・・・Σfigj演算回路、41.42.
43・・・FIFOレジスタCK・・・クロック、Pl
・・・演算プログラム代理人 大 岩 増 雄
(ほか2名)第1図 下礒駐8の車じ!で笑行する7°ロク゛フム・箋2図 手続補正書(自頒 昭和 年 月 日 2、発明の名称 相関演算装置 3、補正をする者 代表者志岐守哉 4、代理人 5、補正の対象 発明の詳細な説明、図面の欄。 6、 補正の内容 (1)明III書第4頁第7行目「φ〜N−MJとある
のを[K千〇−N−Mlと補正する。 (2)同書第4頁第8行目「1〜M」とあるのを「J=
1〜M」と補正する。 (3)同書第7頁第2行目「となるので」とあるのを「
ここで」と補正する。 (4)同書第9頁第4行目「読み出す。」とあるのを「
読み出し」と補正する。 (5)図面、第2図、第4図を別紙のとおり補正する。 以上 下48男の系3【で笑イ1するブロゲフム、鴇2図
本発明の装置で処理される演算プログラムの一例であり
、第3図は従来の演算装置の図、第4図は従来の演算プ
ログラムの例である。 2・・・被演算データメモリ、3・・・参照データメモ
リ、10・・・CPU、30・・・メモリ同期読出し回
路、31・・・Σft”演算回路、32・・・Σfi演
算回路、33・・・Σfigj演算回路、41.42.
43・・・FIFOレジスタCK・・・クロック、Pl
・・・演算プログラム代理人 大 岩 増 雄
(ほか2名)第1図 下礒駐8の車じ!で笑行する7°ロク゛フム・箋2図 手続補正書(自頒 昭和 年 月 日 2、発明の名称 相関演算装置 3、補正をする者 代表者志岐守哉 4、代理人 5、補正の対象 発明の詳細な説明、図面の欄。 6、 補正の内容 (1)明III書第4頁第7行目「φ〜N−MJとある
のを[K千〇−N−Mlと補正する。 (2)同書第4頁第8行目「1〜M」とあるのを「J=
1〜M」と補正する。 (3)同書第7頁第2行目「となるので」とあるのを「
ここで」と補正する。 (4)同書第9頁第4行目「読み出す。」とあるのを「
読み出し」と補正する。 (5)図面、第2図、第4図を別紙のとおり補正する。 以上 下48男の系3【で笑イ1するブロゲフム、鴇2図
Claims (1)
- 基準となる参照データを記憶する参照データメモリと、
比較される被演算データが記憶される被演算データとを
備え、この被演算データと参照データとの相関値を演算
する演算装置において、前記被演算データのみをパラメ
ータとする函数を計算する一元函数演算回路と、該被演
算データと前記参照データとをパラメータとする函数を
計算する二元函数演算回路と、これら一元及び二元函数
演算回路の演算結果を夫々記憶する独立の先入先出しレ
ジスタと、この先入先出しレジスタから前記演算結果を
夫々読み出して前記参照データと被演算データとの相関
値を演算する中央演算装置とを設けたことを特徴とする
相関演算装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24394386A JPS6398070A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 相関演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24394386A JPS6398070A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 相関演算装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6398070A true JPS6398070A (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=17111342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24394386A Pending JPS6398070A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 相関演算装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6398070A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5412578A (en) * | 1992-10-30 | 1995-05-02 | Hitachi, Ltd. | Method and device for pattern form recognition and automatic pattern match cutting device |
US5757287A (en) * | 1992-04-24 | 1998-05-26 | Hitachi, Ltd. | Object recognition system and abnormality detection system using image processing |
JP2006163739A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Casio Comput Co Ltd | 最大相関位置検出装置、最大相関位置検出方法、および最大相関位置検出処理プログラム |
JP2011065664A (ja) * | 2010-10-29 | 2011-03-31 | Casio Computer Co Ltd | 最大相関位置検出装置、最大相関位置検出方法、および最大相関位置検出処理プログラム、並びに画像照合装置、画像照合方法、および画像照合プログラム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5110746A (ja) * | 1974-07-17 | 1976-01-28 | Hitachi Ltd | |
JPS6182271A (ja) * | 1984-06-05 | 1986-04-25 | エルシント リミテツド | データ相関決定装置 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP24394386A patent/JPS6398070A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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