RU142379U1 - IMAGE PROCESSING DEVICE - Google Patents

IMAGE PROCESSING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU142379U1
RU142379U1 RU2014107883/08U RU2014107883U RU142379U1 RU 142379 U1 RU142379 U1 RU 142379U1 RU 2014107883/08 U RU2014107883/08 U RU 2014107883/08U RU 2014107883 U RU2014107883 U RU 2014107883U RU 142379 U1 RU142379 U1 RU 142379U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
image
brightness
current pixel
pixels
integral
Prior art date
Application number
RU2014107883/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Борисович Кравченко
Дмитрий Сергеевич Фролов
Алексей Сергеевич Малистов
Юлия Борисовна Решетникова
Андрей Александрович Беляев
Владимир Валентинович Гусев
Татьяна Владимировна Солохина
Ярослав Ярославович Петричкович
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС") filed Critical Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС")
Priority to RU2014107883/08U priority Critical patent/RU142379U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU142379U1 publication Critical patent/RU142379U1/en

Links

Images

Abstract

1. Устройство обработки изображения, содержащее входной контроллер, соединенный с блоком вычисления интегрального изображения, соединенным с выходным контроллером, в котором входной контроллер выполнен с возможностью приема исходного растрового изображения в виде потока пикселов от источника изображения, с возможностью предварительной обработки изображения и с возможностью передачи его в блок вычисления интегрального изображения, который по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных вблизи текущего пикселя исходного растрового изображения, выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя интегрального изображения квадрата яркости пикселей исходного растрового изображения, и с возможностью передачи вычисленных значений яркости текущих пикселей интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости в контроллер памяти, который выполнен с возможностью записи в память вычисленных значений яркости текущих пикселей интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости, при этом формирования в памяти интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник изображения выбран из набора источников изображения, содержащего CMOS-сенсор, видеокамеру, контроллер памяти.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входной контроллер выполнен с возможностью предварительной обработки изображения одним из методов обработки изображения, выбранного из на1. An image processing device comprising an input controller connected to an integral image computing unit connected to an output controller, wherein the input controller is configured to receive an initial bitmap image as a stream of pixels from an image source, with the possibility of preliminary image processing and with the possibility of transmission it to the integrated image calculation unit, which, as the pixel brightness of the original raster image, is received from the input controller The image located near the current pixel of the original raster image is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image and the brightness value of the current pixel of the integrated image of the square of the brightness of the pixels of the original raster image, and with the possibility of transmitting the calculated brightness values of the current pixels of the integrated image and the integral image of the square of brightness to a memory controller, which is configured to write calculated values to memory luminance pixels integral current image and the luminance of a square integral image, the image formation in the integral memory and the integral image yarkosti.2 square. The device according to claim 1, characterized in that the image source is selected from a set of image sources containing a CMOS sensor, a video camera, a memory controller. The device according to claim 1, characterized in that the input controller is configured to pre-process the image using one of the image processing methods selected from

Description

Полезная модель относится к области обработки данных изображения, а именно к устройствам обработки изображения, и может применяться в системах видеонаблюдения и видеоаналитики.The utility model relates to the field of image data processing, namely to image processing devices, and can be used in video surveillance systems and video analytics.

в последнее время наблюдается активное развитие технологий и алгоритмов, позволяющих анализировать видеопоток. Многие алгоритмы видеоаналитики используют для ускорения работы предварительно обработанное изображение, в частности интегральное изображение.Recently, there has been an active development of technologies and algorithms that allow us to analyze the video stream. Many video analytics algorithms use a pre-processed image, in particular an integrated image, to speed up the work.

С другой стороны увеличение разрешения и частоты кадров видеопотока, требует увеличения объема оборудования, необходимого для обработки и хранения данных видеоизображения, повышения скорости обработки, увеличения пропускной способности трактов передачи данных между обрабатывающими модулями и внешней памятью.On the other hand, an increase in the resolution and frame rate of the video stream requires an increase in the amount of equipment necessary for processing and storing video image data, increasing the processing speed, and increasing the throughput of the data transmission paths between the processing modules and the external memory.

Современный уровень развития технологии СБИС (сверх больших интегральных микросхем) не позволяет разместить на кристалле достаточное количество памяти для хранения полноразмерных кадров видеоизображения высокого разрешения. Кроме того, пропускная способность современных интерфейсов внешней памяти недостаточна для применения современных алгоритмов обработки видеоизображений высокого разрешения на большой скорости.The current level of development of VLSI technology (in addition to large integrated circuits) does not allow placing enough memory on the chip to store full-size frames of high-resolution video. In addition, the bandwidth of modern external memory interfaces is insufficient for the application of modern algorithms for processing high-resolution video images at high speed.

Для решения вышеупомянутых задач в заявленной полезной модели применяют технологию обработки данных видеоизображения «на проходе» (без записи исходного изображения в память и последующего считывания из нее для обработки) при этом используют небольшие по объему буферы памяти, что позволяет вычислить интегральное изображение и изображение квадратов яркостей пикселей исходного изображения и оптимизировать работу алгоритмов видеоаналитики, таких как позиционирование объектов на сцене и других.To solve the aforementioned problems, the claimed utility model employs the technology of processing video data “in-pass” (without writing the original image into memory and then reading from it for processing), using small memory buffers, which allows us to calculate the integral image and the image of squares of brightness pixels of the original image and optimize the operation of video analytics algorithms, such as positioning objects on the stage and others.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является устройство обработки изображения, описанное в патенте CN 103236034 A, в котором вычисляют интегральное изображение путем разбиения исходного изображения на блоки с последующей обработкой этих блоков. Данное устройство выбрано в качестве прототипа заявленной полезной модели.Closest to the claimed utility model is the image processing device described in patent CN 103236034 A, in which the integrated image is calculated by dividing the original image into blocks, followed by processing of these blocks. This device is selected as a prototype of the claimed utility model.

Недостатком устройства обработки изображения прототипа является то, что оно предъявляет высокие требования к пропускной способности памяти, поскольку работает по принципу из памяти в память, то есть в нем сначала считывают исходное изображение из памяти, а затем записывают обработанное изображение обратно в память. Кроме того в устройстве прототипе необходимо хранить в памяти исходное изображение, что требует большого объема памяти.The disadvantage of the prototype image processing device is that it places high demands on the memory bandwidth, since it works on a principle from memory to memory, that is, it first reads the original image from memory, and then writes the processed image back to memory. In addition, the prototype device must be stored in the memory of the original image, which requires a large amount of memory.

Задачей заявленной полезной модели является создание устройства обработки изображения, которое требует меньшей пропускной способности и меньшего объема памяти за счет обработки исходного изображения «на проходе», то есть без записи исходного изображения в память и последующего считывания изображения из памяти для выполнения обработки.The objective of the claimed utility model is to create an image processing device that requires less bandwidth and less memory by processing the original image “in-pass”, that is, without writing the original image to memory and then reading the image from memory to perform processing.

Поставленная задача решена путем создания устройства обработки изображения, содержащего входной контроллер, соединенный с блоком вычисления интегрального изображения, соединенным с выходным контроллером, в котором входной контроллер выполнен с возможностью приема исходного растрового изображения в виде потока пикселов от источника изображения, с возможностью предварительной обработки изображения и с возможностью передачи его в блок вычисления интегрального изображения, который по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных вблизи текущего пикселя исходного растрового изображения, выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя интегрального изображения квадрата яркости пикселей исходного растрового изображения, и с возможностью передачи вычисленных значений яркости текущих пикселей интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости в контроллер памяти, который выполнен с возможностью записи в память вычисленных значений яркости текущих пикселей интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости, при этом формирования в памяти интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости.The problem is solved by creating an image processing device containing an input controller connected to an integral image calculation unit connected to an output controller, in which the input controller is configured to receive an initial raster image in the form of a pixel stream from an image source, with the possibility of preliminary image processing and with the possibility of transmitting it to the integrated image calculation unit, which, as I receive it from the input data controller, the brightness of the pixels of the original raster image located near the current pixel of the original raster image, is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image and the brightness value of the current pixel of the integrated image of the square of the pixel brightness of the original raster image, and with the possibility of transmitting the calculated brightness values of the current pixels of the integrated image and integral image of the square of brightness in the memory controller, which is made with possibly Tew memory write current calculated luminance values of pixels of the integral image and brightness of the image of a square of the integral, the integral formation in the image memory and a square integral image brightness.

В предпочтительном варианте осуществления устройства источник изображения выбран из набора источников изображения, содержащего CMOS-сенсор, видеокамеру, контроллер памяти.In a preferred embodiment of the device, the image source is selected from a set of image sources containing a CMOS sensor, a video camera, a memory controller.

В предпочтительном варианте осуществления устройства входной контроллер выполнен с возможностью предварительной обработки изображения одним из методов обработки изображения, выбранного из набора методов, содержащего демозаику маски Байера, регулировку баланса белого, геометрическую коррекцию.In a preferred embodiment of the device, the input controller is configured to pre-process the image using one of the image processing methods selected from a set of methods containing a Bayer mask demo, white balance adjustment, geometric correction.

В предпочтительном варианте осуществления устройства блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя изображения квадрата яркости, при этом упаковывания вычисленных значений яркости пикселей в слова длиной 64 бита.In a preferred embodiment of the device, the integrated image calculation unit is configured to calculate a brightness value of a current pixel of the integrated image and a brightness value of a current pixel of a square of brightness, while packing the calculated pixel brightness values into 64-bit words.

В предпочтительном варианте осуществления устройства блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя изображения квадрата яркости, при этом упаковывания вычисленных значений яркости пикселей в слова длиной 64 бита, причем способ упаковывания выбирают пользователем из двух способов, в первом из которых упаковывают младшие 29 бит интегрального изображения и младшие 35 бит изображения квадратов яркостей, во втором из которых упаковывают старшие 29 бит интегрального изображения и старшие 35 бит изображения квадрата яркости.In a preferred embodiment of the device, the integrated image calculation unit is configured to calculate a brightness value of a current pixel of an integrated image and a brightness value of a current image pixel of a square of brightness, while packing the calculated pixel brightness values into 64-bit words, the packaging method being selected by the user in two ways, in the first of which the lower 29 bits of the integrated image and the lower 35 bits of the image of squares of brightness are packed, in the second m of which packaged older 29-bit integral image and older 35-bit square image brightness.

В предпочтительном варианте осуществления устройства по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения, блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения с координатами (i, j), где i - координата по горизонтали, j - координата по вертикали, при этом суммируют яркости всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения с координатами i, j согласно выражениюIn a preferred embodiment of the device, as luminance data of pixels of the original raster image located above and to the left of the current pixel of the original raster image arrives from the input controller, the integral image calculation unit is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image with coordinates (i, j), where i is the horizontal coordinate, j is the vertical coordinate, and the brightness of all pixels of the original raster image is summed up, located ennyh above and to the left of the current pixel of the original raster image with coordinates i, j according to the expression

Sum=ST+SC[i]+P[i,j],Sum = ST + SC [i] + P [i, j],

где ST - значение регистра памяти, в который записывают сумму яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя; SC[i] - значение регистра памяти, в который записывают сумму яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных в столбце i выше текущего пикселя; P[i,j] - яркость текущего пикселя.where ST is the value of the memory register into which the sum of the brightnesses of all pixels of the original raster image located above and to the left of the current pixel is recorded; SC [i] is the value of the memory register into which the sum of the brightnesses of all pixels of the original raster image located in column i above the current pixel is recorded; P [i, j] - brightness of the current pixel.

В предпочтительном варианте осуществления устройства по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения, блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения квадрата яркости с координатами (i, j), где i - координата по горизонтали, j - координата по вертикали, суммируют квадраты яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения с координатами i, j согласно выражениюIn a preferred embodiment of the device, as the brightness data of the pixels of the original raster image located above and to the left of the current pixel of the original raster image arrives from the input controller, the integrated image calculation unit is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image of the square of brightness with coordinates (i, j ), where i is the horizontal coordinate, j is the vertical coordinate, the squares of the brightnesses of all pixels of the original raster from images located above and to the left of the current pixel of the original raster image with coordinates i, j according to the expression

Sum2=STD+SCD[i]+P2,Sum2 = STD + SCD [i] + P2,

где STD - значение регистра памяти, в который записывают сумму квадратов яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя; SCD[i] - значение регистра памяти, в который записывают сумму квадратов яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных в столбце i выше текущего пикселя; P2=P[i,j]*P[i,j] - квадрат яркости текущего пикселя P[i,j] исходного растрового изображения.where STD is the value of the memory register into which the sum of the squared brightnesses of all pixels of the original raster image located above and to the left of the current pixel is recorded; SCD [i] is the value of the memory register into which the sum of the squared brightnesses of all the pixels of the original raster image located in column i above the current pixel is recorded; P2 = P [i, j] * P [i, j] is the square of the brightness of the current pixel P [i, j] of the original raster image.

Для лучшего понимания заявленной полезной модели далее приводится ее подробное описание с соответствующими графическими материалами.For a better understanding of the claimed utility model, the following is a detailed description with the corresponding graphic materials.

Фиг. 1. Структурная схема устройства обработки изображения, выполненная согласно полезной модели.FIG. 1. The structural diagram of the image processing device, made according to the utility model.

Элементы:Items:

1 - входной контроллер;1 - input controller;

2 - блок вычисления интегрального изображения;2 - block calculation of the integrated image;

3 - контроллер памяти.3 - memory controller.

Фиг. 2. Схема вычисления интегрального изображения, выполненная согласно полезной модели.FIG. 2. The calculation scheme of the integrated image, made according to the utility model.

Заявленное устройство обработки изображения содержит входной контроллер 1, который соединен с блоком вычисления интегрального изображения 2, который соединен с выходным контроллером 3. Заявленное устройство может являться частью более сложного тракта обработки изображения и в общем виде работает следующим образом (Фиг. 1-2). На вход входного контроллера 1 подают исходное растровое видеоизображение от внешнего источника (CMOS-сенсор, видеокамера, линия передачи). Разрядность данных исходного изображения составляет 8 бит на пиксел для монохромного изображения разрешения максимум 2048 строк по 2048 пикселей. Выполняют предварительную обработку изображения посредством входного контроллера 1 и передают данные исходного предварительно обработанного изображения на логические схемы блока 2 вычисления интегрального изображения, которые вычисляют интегральное изображение и интегральное изображение квадрата яркости. Полученные в результате обработки интегральное изображение и интегральное изображение квадрата яркости упаковывают в 64 битные слова данных по одному слову на пиксел и выдают в выходной контроллер 3, посредством которого в младших 29 бит в памяти размещают интегральное изображение, в старших 35 бит в памяти интегральное изображение квадрата яркости.The claimed image processing device comprises an input controller 1, which is connected to the integral image computing unit 2, which is connected to the output controller 3. The claimed device can be part of a more complex image processing path and in general works as follows (Fig. 1-2). An input raster video image from an external source (CMOS sensor, video camera, transmission line) is fed to the input of the input controller 1. The bit depth of the original image data is 8 bits per pixel for a monochrome image resolution of a maximum of 2048 lines of 2048 pixels. Image pre-processing is performed by the input controller 1 and the data of the original pre-processed image are transmitted to the logic circuits of the integrated image calculation unit 2, which calculate the integrated image and the integrated image of the square of brightness. The resulting integrated image and the integral image of the square of brightness are packed into 64 bit data words one word per pixel and output to the output controller 3, by means of which the integral image is placed in the lower 29 bits in the memory, and the integral image of the square in the older 35 bits in the memory brightness.

Рассмотрим более подробно вариант выполнения заявленного устройства обработки изображения (Фиг. 1-2). Исходное растровое изображение (поток пикселов) принимают от источника изображения (CMOS-сенсор, видеокамера, контроллер памяти) посредством входного контроллера 1 (Input_Ctrl), далее данные передают в блок 2 вычисления интегрального изображения (Integral_Img), результат вычислений которого передают в контроллер 3 памяти (Outpu_Ctrl).Consider in more detail an embodiment of the claimed image processing device (Fig. 1-2). The initial raster image (pixel stream) is received from the image source (CMOS sensor, video camera, memory controller) by the input controller 1 (Input_Ctrl), then the data is transmitted to the integral image calculation unit 2 (Integral_Img), the calculation result of which is transmitted to the memory controller 3 (Outpu_Ctrl).

Интегральное изображение - это изображение, у которого яркость каждого пиксела есть сумма яркостей всех пикселей исходного изображения лежащих выше и левее данного пиксела интегрального изображения:An integrated image is an image in which the brightness of each pixel is the sum of the brightnesses of all pixels of the original image lying above and to the left of this pixel of the integrated image:

Вычисление яркости каждого пиксела интегрального изображения посредством блока 2 вычисления интегрального изображения, выполняют по области (Фиг. 2.) ограниченной текущим пикселем (вертикальная штриховка) и левым верхним углом исходного изображения (координаты пикселя в левом верхнем углу (0,0)), путем суммирования яркости пикселей, находящихся в данной области.The brightness calculation of each pixel of the integrated image by means of the integrated image calculation unit 2 is performed by the area (Fig. 2.) limited by the current pixel (vertical hatching) and the upper left corner of the original image (pixel coordinates in the upper left corner (0,0)), by summing the brightness of pixels in a given area.

Для вычисления используют память, в которую записывают суммы яркостей пикселей исходного изображения по столбцам до предыдущей строки (выделена наклонной штриховкой) включительно и суммы яркостей пикселей исходного изображения до текущего пикселя в строке (выделена горизонтальной штриховкой).For calculation, a memory is used in which the sums of the brightnesses of pixels of the original image are recorded in columns to the previous row (highlighted by slanted shading), inclusively, and the sums of the brightnesses of pixels of the original image up to the current pixel in the row (highlighted by horizontal shading).

Блок 2 вычисления интегрального изображения использует итерационный алгоритм.The integral image calculation unit 2 uses an iterative algorithm.

До начала обработки исходного изображения обнуляют все регистры памяти, используемые для вычисления: регистр ST 30 бит; массив SC 2048 элементов по 19 бит; регистр временных данных TMP 38 бит.Before starting the processing of the original image, all memory registers used for calculation are reset to zero: ST register 30 bits; an array of SC 2048 elements of 19 bits; TMP temporary data register 38 bit.

Массив временных данных SC содержит суммы яркостей пикселей исходного изображения по столбцам.The SC temporary data array contains the sum of the brightnesses of the pixels of the original image in columns.

Для накапливания суммы яркостей пикселей исходного изображения по области используют регистр ST, в который записывают сумму значений яркости всех пикселей исходного изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного изображения.To accumulate the sum of the brightness of the pixels of the original image in the region, the ST register is used, in which the sum of the brightness values of all pixels of the original image located above and to the left of the current pixel of the original image is recorded.

Перед началом обработки новой строки исходного изображения регистр ST обнуляют.Before starting processing a new line of the original image, the ST register is reset.

Значение яркости текущего пикселя интегрального изображения с координатами (i, j), где i - координата по горизонтали, j - координата по вертикали вычисляют в виде суммы яркости пикселей исходного изображения посредством блока 2 вычисления интегрального изображения согласно следующей формуле:The brightness value of the current pixel of the integrated image with coordinates (i, j), where i is the horizontal coordinate, j is the vertical coordinate is calculated as the sum of the brightness of the pixels of the original image by the integrated image calculation unit 2 according to the following formula:

Sum=ST+SC[i]+P[i,j],Sum = ST + SC [i] + P [i, j],

где P[i,j] - яркость текущего пиксела исходного изображения с координатами (i,j). После чего перезаписывают текущее значение суммы столбца в массиве: TMP=SC[i]+P[i,j], SC[i]=TMP, перезаписывают значение регистра: TMP=ST+SC[i], ST=TMP и переходят к вычислению значения яркости следующего пикселя интегрального изображения.where P [i, j] is the brightness of the current pixel of the original image with coordinates (i, j). Then overwrite the current value of the sum of the column in the array: TMP = SC [i] + P [i, j], SC [i] = TMP, overwrite the register value: TMP = ST + SC [i], ST = TMP and go to calculating the brightness value of the next pixel of the integrated image.

Для вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения квадрата яркости выполняют по аналогичному методу. Отличие заключается только в разрядности используемых регистров памяти: регистр STD 38 бит; массив SCD 2048 элементов по 27 бит.To calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image, the square of the brightness is performed by a similar method. The difference is only in the capacity of the used memory registers: register STD 38 bits; an array of SCD 2048 elements of 27 bits.

Квадрат яркости текущего пикселя исходного изображения: P2=P[i,j]*P[i,j].The square of the brightness of the current pixel of the original image: P2 = P [i, j] * P [i, j].

Сумма квадратов: Sum2=STD+SCD[i]+Р2.Sum of squares: Sum2 = STD + SCD [i] + P2.

Сумма квадратов в столбце: TMP=SCD[i]+P2, SCD[i]=TMP.The sum of the squares in the column: TMP = SCD [i] + P2, SCD [i] = TMP.

Сумма квадратов в строке: TMP=STD+SCD[i], STD=TMP.Sum of squares in a row: TMP = STD + SCD [i], STD = TMP.

Для записи в 64 битный регистр памяти значений яркости текущего пикселя интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости отбрасывают младшие биты.The least significant bits are discarded to record the brightness values of the current pixel of the integrated image and the integral image of the square of brightness in a 64-bit memory register.

Если разрядность данных интегрального изображения не умещается в 29 бит, то в зависимости от настроек берут младшие или старшие 29 бит.If the bit depth of the integrated image data does not fit in 29 bits, then, depending on the settings, the lower or upper 29 bits are taken.

Если разрядность данных интегрального изображения квадрата яркости не умещается в 35 бит, то зависимости от настроек берут младшие или старшие 35 бит.If the bit depth of the integral image of the square of the brightness does not fit in 35 bits, then the lower or the highest 35 bits are taken depending on the settings.

Данные упаковывают в 64 бита, данные интегрального изображения занимают в памяти младшие 29 бит из 64, данные интегрального изображения квадрата яркости занимают в памяти старшие 35 бит из 64.The data is packed into 64 bits, the integral image data occupies the lower 29 bits of 64 in the memory, the square image brightness data occupies the highest 35 bits of 64 in the memory.

Описанные выше методы вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости позволяют сэкономить 34% объема памяти по сравнению с методом вычисления без как-либо оптимизаций и выровнять данные по границе 64 битного слова.The methods described above for calculating the brightness value of the current pixel of the integrated image and the integral image of the square of brightness can save 34% of the memory compared to the calculation method without any optimization and align the data on the border of the 64 bit word.

Заявленная полезная модель позволяет обрабатывать изображение «на проходе» при наличии аппаратных ограничений на объем внутренней памяти на кристалле и пропускную способность интерфейса внешней памяти, снижая количество передаваемых данных по каналу передачи блок вычисления интегрального изображения - память, обеспечивая снижение требований к объему внутренней памяти устройства и позволяя повысить скорость обработки изображения алгоритмами видеоаналитики.The claimed utility model allows you to process the image “in the pass” in the presence of hardware limitations on the amount of internal memory on the chip and the bandwidth of the external memory interface, reducing the amount of data transmitted through the transmission channel of the integral image calculation unit - memory, reducing the requirements on the amount of internal memory of the device and allowing to increase the image processing speed by video analytics algorithms.

Хотя описанный выше вариант выполнения полезной модели был изложен с целью иллюстрации настоящей полезной модели, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящей полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле полезной модели.Although the embodiment of the utility model described above was set forth to illustrate the present utility model, it is clear to those skilled in the art that various modifications, additions and replacements are possible without departing from the scope and meaning of the present utility model disclosed in the attached utility model formula.

Claims (7)

1. Устройство обработки изображения, содержащее входной контроллер, соединенный с блоком вычисления интегрального изображения, соединенным с выходным контроллером, в котором входной контроллер выполнен с возможностью приема исходного растрового изображения в виде потока пикселов от источника изображения, с возможностью предварительной обработки изображения и с возможностью передачи его в блок вычисления интегрального изображения, который по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных вблизи текущего пикселя исходного растрового изображения, выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя интегрального изображения квадрата яркости пикселей исходного растрового изображения, и с возможностью передачи вычисленных значений яркости текущих пикселей интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости в контроллер памяти, который выполнен с возможностью записи в память вычисленных значений яркости текущих пикселей интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости, при этом формирования в памяти интегрального изображения и интегрального изображения квадрата яркости.1. An image processing device comprising an input controller connected to an integral image computing unit connected to an output controller, wherein the input controller is configured to receive an initial bitmap image as a stream of pixels from an image source, with the possibility of preliminary image processing and with the possibility of transmission it to the integrated image calculation unit, which, as the pixel brightness of the original raster image, is received from the input controller The image located near the current pixel of the original raster image is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image and the brightness value of the current pixel of the integrated image of the square of the brightness of the pixels of the original raster image, and with the possibility of transmitting the calculated brightness values of the current pixels of the integrated image and the integral image of the square of brightness to a memory controller, which is configured to write calculated values to memory luminance pixels integral current image and the luminance of a square integral image, the image formation in the integral memory and the integral square image brightness. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник изображения выбран из набора источников изображения, содержащего CMOS-сенсор, видеокамеру, контроллер памяти.2. The device according to claim 1, characterized in that the image source is selected from a set of image sources containing a CMOS sensor, a video camera, a memory controller. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входной контроллер выполнен с возможностью предварительной обработки изображения одним из методов обработки изображения, выбранного из набора методов, содержащего демозаику маски Байера, регулировку баланса белого, геометрическую коррекцию.3. The device according to p. 1, characterized in that the input controller is configured to pre-process the image using one of the image processing methods selected from a set of methods containing the Bayer mask demosaics, white balance adjustment, and geometric correction. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя изображения квадрата яркости, при этом упаковывания вычисленных значений яркости пикселей в слова длиной 64 бита.4. The device according to p. 1, characterized in that the integrated image calculation unit is configured to calculate a brightness value of a current pixel of the integrated image and a brightness value of a current image pixel of a square of brightness, while packing the calculated pixel brightness values into words of 64 bits in length. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения и значения яркости текущего пикселя изображения квадрата яркости, при этом упаковывания вычисленных значений яркости пикселей в слова длиной 64 бита, причем способ упаковывания выбирают пользователем из двух способов, в первом из которых упаковывают младшие 29 бит интегрального изображения и младшие 35 бит изображения квадратов яркостей, во втором из которых упаковывают старшие 29 бит интегрального изображения и старшие 35 бит изображения квадрата яркости.5. The device according to claim 4, characterized in that the integrated image calculation unit is configured to calculate a brightness value of a current pixel of the integrated image and a brightness value of a current image pixel of a square of brightness, while packing the calculated pixel brightness values into words of 64 bits in length, the method Packages are selected by the user from two methods, in the first of which the lower 29 bits of the integrated image and the lower 35 bits of the image of squares of brightness are packed, in the second of which pakovyvayut older 29-bit integral image and older 35-bit square image brightness. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения, блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения с координатами (i, j), где i - координата по горизонтали, j - координата по вертикали, при этом суммируют яркости всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения с координатами i, j согласно выражению6. The device according to claim 1, characterized in that, as the brightness of the pixels of the original bitmap located above and to the left of the current pixel of the original bitmap arrives from the input controller, the integral image calculation unit is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the integrated image with coordinates (i, j), where i is the horizontal coordinate, j is the vertical coordinate, and the brightness of all pixels of the original bitmap located above and evee current pixel of the original bitmap with coordinates i, j according to the expression Sum=ST+SC[i]+P[i,j],Sum = ST + SC [i] + P [i, j], где ST - значение регистра памяти, в который записывают сумму яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя; SC[i] - значение регистра памяти, в который записывают сумму яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных в столбце i выше текущего пикселя; P[i,j] - яркость текущего пикселя.where ST is the value of the memory register into which the sum of the brightnesses of all pixels of the original raster image located above and to the left of the current pixel is recorded; SC [i] is the value of the memory register into which the sum of the brightnesses of all pixels of the original raster image located in column i above the current pixel is recorded; P [i, j] - brightness of the current pixel. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по мере поступления от входного контроллера данных яркости пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения, блок вычисления интегрального изображения выполнен с возможностью вычисления значения яркости текущего пикселя интегрального изображения квадрата яркости с координатами (i, j), где i - координата по горизонтали, j - координата по вертикали, суммируют квадраты яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя исходного растрового изображения с координатами i, j согласно выражению7. The device according to claim 1, characterized in that, as the brightness of the pixels of the original bitmap located above and to the left of the current pixel of the original bitmap arrives from the input controller, the integral image calculation unit is configured to calculate the brightness value of the current pixel of the square integral image brightness with coordinates (i, j), where i is the horizontal coordinate, j is the vertical coordinate, sum the squares of brightness of all pixels of the original raster image, ra a position above and to the left of the current pixel of the original raster image with coordinates i, j according to the expression Sum2=STD+SCD[i]+Р2,Sum2 = STD + SCD [i] + P2, где STD - значение регистра памяти, в который записывают сумму квадратов яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных выше и левее текущего пикселя; SCD[i] - значение регистра памяти, в который записывают сумму квадратов яркостей всех пикселей исходного растрового изображения, расположенных в столбце i выше текущего пикселя; Р2 = P[i,j]·P[i,j] - квадрат яркости текущего пикселя P[i,j] исходного растрового изображения.
Figure 00000001
where STD is the value of the memory register into which the sum of the squared brightnesses of all pixels of the original raster image located above and to the left of the current pixel is recorded; SCD [i] is the value of the memory register into which the sum of the squared brightnesses of all the pixels of the original raster image located in column i above the current pixel is recorded; P2 = P [i, j] · P [i, j] is the square of the brightness of the current pixel P [i, j] of the original raster image.
Figure 00000001
RU2014107883/08U 2014-03-03 2014-03-03 IMAGE PROCESSING DEVICE RU142379U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014107883/08U RU142379U1 (en) 2014-03-03 2014-03-03 IMAGE PROCESSING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014107883/08U RU142379U1 (en) 2014-03-03 2014-03-03 IMAGE PROCESSING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU142379U1 true RU142379U1 (en) 2014-06-27

Family

ID=51219309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014107883/08U RU142379U1 (en) 2014-03-03 2014-03-03 IMAGE PROCESSING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU142379U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11250537B2 (en) Configurable and programmable image processor unit
KR101972250B1 (en) Virtual line buffers for image signal processors
US8736695B2 (en) Parallel image processing using multiple processors
TWI423659B (en) Image corretion method and related image corretion system thereof
JP6574534B2 (en) Parallel computer vision and image scaling architecture
US20180336668A1 (en) Multi-block memory reads for image de-warping
US9554048B2 (en) In-stream rolling shutter compensation
US20170064227A1 (en) Pixel defect preprocessing in an image signal processor
US10578868B2 (en) Head-mounted display and video data processing method thereof
CN103460242A (en) Information processing device, information processing method, and data structure of location information
WO2018113224A1 (en) Picture reduction method and device
KR102248789B1 (en) Application processor for sharing resource based on image resolution and devices having same
US9519959B2 (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, and method for processing image
Valsaraj et al. Stereo vision system implemented on FPGA
RU142379U1 (en) IMAGE PROCESSING DEVICE
JP2007079708A (en) Image processor and processing method
TWI475875B (en) Three-dimensional image genetating device
RU2568788C2 (en) Method and device for image processing
KR101582578B1 (en) Apparatus and methdo for processing graphic
WO2023184754A1 (en) Configurable real-time disparity point cloud computing apparatus and method
US11908173B1 (en) Method and system for three-dimensional profiling of an object
Tan et al. Resource minimization in a real-time depth-map processing system on FPGA
TW201322774A (en) Multiple stream processing for video analytics and encoding
CN104915923A (en) Adaptive scaling method of images with different resolutions
CN110602426B (en) Video image edge extraction system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160304