本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域,尤其涉及一種圖像處理電路。
背景技術(shù):
對圖像進(jìn)行多尺度分解是圖像處理領(lǐng)域中一種常用的處理手段。現(xiàn)有技術(shù)中的多尺度圖像處理多用軟件實(shí)現(xiàn),但是利用軟件進(jìn)行多尺度圖像數(shù)據(jù)處理速度較慢?,F(xiàn)有技術(shù)中另一種方式是通過流水線技術(shù)實(shí)現(xiàn)多尺度圖像處理,但是成本較高,占用資源量較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是如何兼顧多尺度圖像處理的資源占用量和多尺度圖像處理的效率。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像處理電路,包括:控制電路和多尺度分解電路;其中:
所述多尺度分解電路,適于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解,并行得到多個(gè)子帶數(shù)據(jù);
所述控制電路,適于控制所述多尺度分解電路迭代地進(jìn)行多次多尺度分解,所述迭代地進(jìn)行多次多尺度分解是指:將前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中的至少一部分作為后一次多尺度分解的輸入。
可選的,所述控制電路包括:分解層數(shù)設(shè)置子電路以及分解參數(shù)設(shè)定子電路;其中:
所述分解層數(shù)設(shè)置子電路,適于設(shè)置所述多尺度分解電路進(jìn)行多尺度分解的迭代次數(shù);
所述分解參數(shù)設(shè)定子電路,適于設(shè)置所述多尺度分解電路的可配置參數(shù),所述多尺度分解電路根據(jù)所述可配置參數(shù)進(jìn)行所述多尺度分解。
可選的,所述可配置參數(shù)包括以下至少一種:所述多尺度分解電路待分 解圖像的大小、所述多尺度分解電路的輸入數(shù)據(jù)和/或輸出數(shù)據(jù)的存放地址、所述多尺度分解電路中各個(gè)濾波器的濾波系數(shù)、所述多尺度分解電路進(jìn)行多尺度分解的窗口尺寸。
可選的,所述多尺度分解電路中各個(gè)濾波器的濾波系數(shù)通過配置寄存器進(jìn)行設(shè)置。
可選的,所述分解參數(shù)設(shè)定子電路對于每次多尺度分解設(shè)定的可配置參數(shù)不同。
可選的,所述圖像處理電路還包括:重建電路,適于根據(jù)多次多尺度分解后得到的子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。
可選的,所述圖像處理電路還包括:子帶處理電路,適于對所述多個(gè)子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;所述重建電路基于所述子帶處理電路處理后的子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。
可選的,所述子帶處理電路對所述多個(gè)子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行子帶處理是并行進(jìn)行的。
可選的,所述控制電路還適于控制所述子帶處理電路進(jìn)行子帶處理。
可選的,所述控制電路包括子帶處理參數(shù)設(shè)置子電路,適于設(shè)置所述子帶處理電路的可配置參數(shù)。
可選的,所述子帶處理電路的可配置參數(shù)包括以下至少一種:所述子帶處理電路的輸入數(shù)據(jù)和/或輸出數(shù)據(jù)的存放位置、所述子帶處理電路中各濾波器的權(quán)重、所述子帶處理電路的濾波密度、所述子帶處理電路進(jìn)行子帶處理的窗口尺寸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
通過控制電路對多尺度分解電路進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)迭代地進(jìn)行多次多尺度分解,通過將前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中的至少一部分作為后一次多尺度分解的輸入,使得多尺度分解電路得到合理的復(fù)用,從而可以減少圖像處理電路的總資源占用量;通過圖像處理電路迭代地進(jìn)行多尺度圖像處理,相比軟件的多尺度圖像處理,速度得到大幅提升。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種圖像處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一種圖像處理電路的數(shù)據(jù)流示意圖。
具體實(shí)施方式
如前所述,對圖像進(jìn)行多尺度分解是圖像處理領(lǐng)域中一種常用的處理手段?,F(xiàn)有技術(shù)中的多尺度圖像處理多用軟件實(shí)現(xiàn),但是利用軟件進(jìn)行多尺度圖像數(shù)據(jù)處理速度較慢?,F(xiàn)有技術(shù)中另一種方式是通過流水線技術(shù)實(shí)現(xiàn)多尺度圖像處理,但是成本較高,占用資源量較大。
本發(fā)明實(shí)施例通過控制電路對多尺度分解電路進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)迭代地進(jìn)行多次多尺度分解,通過將前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中的至少一部分作為后一次多尺度分解的輸入,使得多尺度分解電路得到合理的復(fù)用,從而可以減少圖像處理電路的總資源占用量;通過圖像處理電路迭代地進(jìn)行多尺度圖像處理,速度相比軟件的多尺度圖像處理得到大幅提升。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和有益效果能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種圖像處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖,以下結(jié)合圖1和圖2進(jìn)行說明。
圖像處理電路包括:控制電路11和多尺度分解電路12。
所述多尺度分解電路12適于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解,并行得到多個(gè)子帶數(shù)據(jù)。
在具體實(shí)施中,多尺度分解電路12可以是利用各種算法對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行各類多尺度分解的電路,例如可以是利用小波變換對圖像進(jìn)行多尺度分解的電路,也可以是利用金字塔變換對圖像進(jìn)行多尺度分解的電路。
所述控制電路11適于控制所述多尺度分解電路12迭代地進(jìn)行多次多尺度分解,所述迭代地進(jìn)行多次多尺度分解是指:將前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中的至少一部分作為后一次多尺度分解的輸入。
例如,結(jié)合圖3,多尺度分解電路12利用小波變換進(jìn)行多尺度分解,第一次的輸入可以是需進(jìn)行處理的原始圖像數(shù)據(jù)l0,第一次利用多尺度分解電路12進(jìn)行多尺度分解后,可以得到四個(gè)子帶:l1,h1,v1,d1,其中l(wèi)1為低頻子帶。
在迭代地進(jìn)行第二次多尺度分解時(shí),可以將子帶l1作為多尺度分解電路12的輸入,再次得到四個(gè)子帶:l2,h2,v2,d2,其中l(wèi)2為低頻子帶。同樣地,在迭代地進(jìn)行第三次多尺度分解時(shí),可以將子帶l2作為多尺度分解電路12的輸入,再次得到四個(gè)子帶。
可以理解的是,也可以將前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中的多個(gè)作為后一次多尺度分解的輸入,每次進(jìn)行多尺度分解時(shí),選取作為下次輸入的子帶也可以并不具備對應(yīng)關(guān)系,例如,第二次進(jìn)行多尺度分解是可以選擇子帶l1作為多尺度分解電路12的輸入,但第三次進(jìn)行多尺度分解時(shí)可以選擇子帶d2作為多尺度分解電路12的輸入。如何在前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中選擇進(jìn)行下次多尺度分解的輸入,可以根據(jù)多尺度分解電路12采用的具體算法和實(shí)際需要確定。
由于多尺度分解電路12每次得到多個(gè)子帶的過程是并行的,例如,前述得四個(gè)子帶:l1,h1,v1,d1是并行得到的,從而可以減少多尺度圖像處理所需的時(shí)間,提高圖像處理的效率。若利用流水線方式的硬件電路,電路面積與進(jìn)行多尺度分解的次數(shù)呈乘方的倍數(shù)增加,資源占用量太大,故本發(fā)明實(shí)施例中的圖像數(shù)據(jù)處理電路,可以很好的兼顧效率和資源專用量。
仍然參考圖1和圖2,在具體實(shí)施中,控制電路11可以包括:分解層數(shù)設(shè)置子電路111以及分解參數(shù)設(shè)定子電路112。
所述分解層數(shù)設(shè)置子電路111,可以設(shè)置所述多尺度分解電路12進(jìn)行多尺度分解的迭代次數(shù),以控制多尺度分解電路12進(jìn)行多尺度分解的次數(shù)符合需求。
分解參數(shù)設(shè)定子電路112,適于設(shè)置所述多尺度分解電路12的可配置參數(shù),所述多尺度分解電路12根據(jù)所述可配置參數(shù)進(jìn)行所述多尺度分解。
對應(yīng)不同算法,多尺度分解電路12可配置參數(shù)不盡相同,在本發(fā)明一實(shí) 施例中,所述可配置參數(shù)包括以下至少一種:所述多尺度分解電路12待分解圖像的大小、所述多尺度分解電路12的輸入數(shù)據(jù)和/或輸出數(shù)據(jù)的存放地址、所述多尺度分解電路12中各個(gè)濾波器的濾波系數(shù)、窗口尺寸。
在圖像處理過程中,窗口是一個(gè)常用概念,可以通過窗口在待處理圖像數(shù)據(jù)上的滑動(dòng),每次處理窗口范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),通過對待處理圖像數(shù)據(jù)完成遍歷來完成對圖像數(shù)據(jù)的處理。
例如,在多尺寸分解電路12進(jìn)行所尺度分解的過程中,以2*2的窗口對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以在緩存區(qū)域緩存待處理圖像中第一行的像素?cái)?shù)據(jù),以在第二行的像素?cái)?shù)據(jù)到來時(shí),獲取2*2窗口范圍的數(shù)據(jù)。在多尺度分解電路12以2*2的窗口對待處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷后,生成對應(yīng)的子帶數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述多尺度分解電路12中各個(gè)濾波器的濾波系數(shù)通過配置寄存器進(jìn)行設(shè)置。
在一具體實(shí)施中,所述分解參數(shù)設(shè)定子電路112可以對每次多尺度分解設(shè)定不同的可配置參數(shù)。分解參數(shù)設(shè)定子電路112可以對每次多尺度分解中部分或全部的可配置參數(shù)設(shè)置為不同,具體設(shè)置可以結(jié)合多尺度分解電路12采用的算法和具體應(yīng)用的需要。通過配置多尺度分解電路12的可配置參數(shù),可以盡可能提高多尺度分解電路12的適用場景和范圍,使得多次多尺度分解復(fù)用同一多尺度分解電路12成為可能,從而可以利用同一多尺度分解電路12實(shí)現(xiàn)多種不同的復(fù)雜功能,同時(shí)又有效地控制了資源占用量。
在另一具體實(shí)施中,圖像處理電路還包括重建電路14,適于根據(jù)多次多尺度分解后得到的子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。
通過對子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建,可以得到與待處理圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。重建電路14與多尺度分解電路12相適應(yīng)。
例如,在前文所提到的例子中,若利用多尺度分解電路12進(jìn)行兩次分解后得到子帶l1,h1,v1,d1和子帶l2,h2,v2,d2,子帶l2,h2,v2,d2是以子帶子帶l1作為多尺度分解電路12的輸入的到的,則重建電路14可以對子帶l2,h2,v2,d2進(jìn)行處理,得到子帶l1',利用l1',h1,v1,d1得到處理后的圖像l0'。
在一具體實(shí)施中,圖像處理電路還包括子帶處理電路13,對所述多個(gè)子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;所述重建電路14基于所述子帶處理電路13處理后的子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。
對子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方式可以又多種,例如可以是濾波處理、平滑處理、增強(qiáng)處理、復(fù)合處理等等,具體的處理方式可以根據(jù)實(shí)際圖像處理的需求確定。
在具體實(shí)施中,所述子帶處理電路13對所述多個(gè)子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行子帶處理可以是并行進(jìn)行的,也就是可以對多尺度分解電路12生成的各個(gè)子帶中的全部或者部分子帶進(jìn)行并行處理。
以并行的方式對子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以提升處理效率,進(jìn)而提升多尺度圖像處理過程的效率。
在另一具體實(shí)施中,所述控制電路11包括子帶處理參數(shù)設(shè)置子電路113,適于設(shè)置所述子帶處理電路13的可配置參數(shù)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述子帶處理電路13的可配置參數(shù)包括以下至少一種:所述子帶處理電路13的輸入數(shù)據(jù)和/或輸出數(shù)據(jù)的存放位置、所述子帶處理電路13中各濾波器的權(quán)重、所述子帶處理電路13的濾波密度、所述子帶處理電路13的窗口尺寸。
如前所述,可以通過窗口在待處理圖像數(shù)據(jù)上的滑動(dòng),每次處理窗口范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),通過對待處理圖像數(shù)據(jù)完成遍歷來完成對圖像數(shù)據(jù)的處理。此時(shí),待處理的圖像數(shù)據(jù)為多尺度分解電路12生成的子帶數(shù)據(jù)。
在所述子帶處理電路13進(jìn)行子帶處理時(shí),可以使用與所述多尺度分解電路12相同或者不同尺寸的窗口。例如,子帶處理電路13可以利用5*5的窗口對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以在緩存區(qū)域緩存待處理圖像中第一行至第四行的像素?cái)?shù)據(jù),以在第五行的像素?cái)?shù)據(jù)到來時(shí),獲取5*5窗口范圍的數(shù)據(jù)。在多尺度分解電路12以5*5的窗口對待處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷后,生成對應(yīng)的子帶數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,通過控制電路對多尺度分解電路進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)迭代地進(jìn)行多次多尺度分解,通過將前一次輸出的多個(gè)子帶數(shù)據(jù)中的至少一部 分作為后一次多尺度分解的輸入,使的多尺度分解電路得到合理的復(fù)用,從而可以減少圖像處理電路的總資源占用量;通過圖像處理電路迭代地進(jìn)行多尺度圖像處理,相比軟件的多尺度圖像處理,速度得到大幅提升。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。