專利名稱：基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像空間域?yàn)V波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像 空間域?yàn)V波系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
演化硬件(Evolvable Hardware, EHW)是一種通過與環(huán)境的交互，能動態(tài)的改變 其自身結(jié)構(gòu)和行為的硬件電路。它具有自組織、自適應(yīng)、自修復(fù)的能力，能適應(yīng)不同環(huán)境要 求和提高自身性能。演化硬件按照評估方式的不同分為2大類，一類是離線演化，一類是在 線演化。離線演化的一般過程是先采用運(yùn)行在PC機(jī)上的演化算法演化出硬件電路的配 置串，然后找出符合要求的配置串進(jìn)而用該配置串配置硬件電路。在線演化的一般過程是 演化算法直接在硬件電路上評估配置串，根據(jù)硬件電路返回的信號演化出符合要求的配置 串，進(jìn)而用該配置串配置硬件電路。整個過程不需要外部PC參與，完全由演化硬件完成。在 線演化的應(yīng)用性更廣，速度更快，不需要外部PC，適用性更好。演化硬件的主要應(yīng)用領(lǐng)域有 簡單電路的自動設(shè)計(jì)，解決難定義的問題，創(chuàng)造自適應(yīng)系統(tǒng)，創(chuàng)造容錯系統(tǒng)和難理解設(shè)計(jì)領(lǐng) 域的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。在圖像處理方面，主要應(yīng)用有數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)和圖像邊緣檢測等應(yīng)用，P. Nirmal Kumar在FPGA上設(shè)計(jì)了虛擬可重配置電路(演化硬件)，應(yīng)用于圖像濾波取得了良好 的效果(參見文獻(xiàn)1)。圖像空間域?yàn)V波是直接對圖像的像素進(jìn)行濾波處理，從含噪聲的圖像中恢復(fù)出原 始圖像。圖像濾波應(yīng)用廣泛，各種成像系統(tǒng)都需要濾波技術(shù)對圖片進(jìn)行濾波處理，然后再進(jìn) 行其他處理。其中在空間域?yàn)V波應(yīng)用廣泛的就是均值濾波方法，統(tǒng)計(jì)濾波方法，銳化濾波方 法，但這些方法結(jié)構(gòu)固定無法適應(yīng)不同的噪聲，不能自適應(yīng)于圖像形狀，其中前2種方法濾 波后會使圖像模糊。為了改進(jìn)濾波效果，Tomasi C提出了著名的雙邊帶濾波法，該方法自 適應(yīng)于圖像的局部形狀調(diào)整均值系數(shù)權(quán)重(參見文獻(xiàn)2)。Buades A提出了非局部平均濾波 方法，該方法采用圖像全局信息進(jìn)行濾波，濾波效果得到很大提高(參見文獻(xiàn)3)。但所有這 些方法必須引入額外的權(quán)重系數(shù)，并且濾波結(jié)構(gòu)無法自適應(yīng)改變。利用函數(shù)級演化硬件進(jìn) 行空間域?yàn)V波有效的提高了濾波運(yùn)算速度，濾波結(jié)構(gòu)更加靈活，同時可以擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。文獻(xiàn) 1 :P. Nirmal Kumar, S. Sureshj J. Raja Paul Perinbam: Digital Image Filter Design using Evolvable Hardware. In Proceedings of the Fourth Annual ACIS International Conference on Computer and Information Science (ICIS 0 ，2005。文獻(xiàn) 2 Tomasi C，Manduchi R: Bilateral filtering for gray and color images. In: Proceedins of the Sixth Interatinal Conference on Computer Vision,1998:839-846。文 獻(xiàn) 3 :Buades A，Coll B，Morel J M. A review of image denoising algorithms, with a new one. Multiscale Modeling & Simulation，2005，4(2):490—530。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像 空間域?yàn)V波系統(tǒng)及方法，以解決傳統(tǒng)圖像空間域?yàn)V波器結(jié)構(gòu)固定的問題和無法動態(tài)調(diào)整濾 波器結(jié)構(gòu)以適應(yīng)不同噪聲類型的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)，包括
可重構(gòu)模塊電路，用于配置圖像空間域?yàn)V波電路，所述可重構(gòu)模塊電路由m行η列基本 模塊單元構(gòu)成，每個基本模塊單元執(zhí)行函數(shù)級運(yùn)算操作；
演化策略算法模塊，用于演化求解并產(chǎn)生可重構(gòu)模塊電路的配置串，并將配置串配置 到可重構(gòu)模塊電路上；所述配置串包括可重構(gòu)模塊電路中各基本模塊單元的互聯(lián)信息、各 基本模塊單元執(zhí)行函數(shù)功能的選擇、圖像數(shù)據(jù)的輸入選擇的基本模塊單元；
中央控制模塊，用于協(xié)同軟件與硬件實(shí)現(xiàn)對圖像進(jìn)行濾波，所述中央控制模塊通過讀 寫寄存器與可重構(gòu)模塊電路通信；
其中，所述可重構(gòu)的模塊電路輸入數(shù)據(jù)主要包括圖像數(shù)據(jù)輸入和配置串輸入，輸出數(shù) 據(jù)為已經(jīng)濾波的圖像；可重構(gòu)的模塊電路根據(jù)不同的配置串產(chǎn)生不同結(jié)構(gòu)的濾波電路，不 同結(jié)構(gòu)的濾波電路對圖像進(jìn)行濾波，濾波結(jié)果返回給演化策略算法模塊，演化策略算法模 塊根據(jù)返回結(jié)果完成配置串評估。所述可重構(gòu)模塊電路中的基本模塊單元有兩個輸入一個輸出，每個輸入從前一列 的基本模塊單元的輸出中選擇一個，其中最后一列只有一個基本模塊單元，在列內(nèi)是并行 執(zhí)行，在列間是串行執(zhí)行；
其中，第一列基本模塊單元作為數(shù)據(jù)輸入模塊，最后一列只有一個基本模塊單元作為 可重構(gòu)的模塊電路的數(shù)據(jù)輸出模塊；
所述基本模塊單元的功能由基本模塊單元的函數(shù)決定，函數(shù)類型由配置串決定。根據(jù)配置串，可重構(gòu)模塊電路產(chǎn)生圖像空間域?yàn)V波電路；含噪聲的圖像數(shù)據(jù)輸入 到可重構(gòu)模塊電路中，可重構(gòu)模塊電路的輸出為去除噪聲后的圖像數(shù)據(jù)。所述可重構(gòu)的模塊電路的輸入寄存器包括復(fù)位信號位、開始位、圖像數(shù)據(jù)輸入位 和配置串位；輸出寄存器包括濾波數(shù)據(jù)項(xiàng)位和完成信號位。一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)的濾波方法，包括
設(shè)置3X3的矩陣模板，該模板覆蓋在圖像上，模板覆蓋的圖像像素點(diǎn)作為可重構(gòu)的模 塊電路的輸入數(shù)據(jù)；
模板在圖像上每次移動一個像素點(diǎn)，每次以矩陣模板覆蓋的圖像像素點(diǎn)作為待處理數(shù) 據(jù)項(xiàng)輸入，輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過配置串配置的濾波電路進(jìn)行計(jì)算得到矩陣中心像素點(diǎn)的新值并且 替換原來的中心點(diǎn)值；
模板繼續(xù)將其他圖像數(shù)據(jù)輸入到濾波電路中，濾波電路輸出已經(jīng)過濾波圖像的數(shù)據(jù)。根據(jù)配置串在可重構(gòu)的模塊電路產(chǎn)生的濾波電路結(jié)構(gòu)是可變，不同的配置串產(chǎn)生 不同的濾波電路結(jié)構(gòu)；當(dāng)配置串改變時，在可重構(gòu)的模塊電路產(chǎn)生的濾波電路結(jié)構(gòu)會被替 換成新的濾波電路結(jié)構(gòu)。配置串的下載和評估直接在可重構(gòu)的模塊電路上完成，演化策略算法接收可重構(gòu) 的模塊電路計(jì)算的適應(yīng)值并且根據(jù)適應(yīng)值進(jìn)行演化，評估過程不依賴于外部PC。
一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)中單個配置串配置硬件電路的 方法
中央控制模塊調(diào)用演化策略算法模塊演化求解可重構(gòu)的模塊電路的配置串，將每個演 化得到的配置串配置到可重構(gòu)的模塊電路中，該配置串配置可重構(gòu)的模塊電路，確定各模 塊單元的互聯(lián)結(jié)構(gòu)和函數(shù)功能，同時由配置串確定接受輸入圖像像素點(diǎn)數(shù)據(jù)的模塊；
中央控制模塊讀取待濾波的含噪聲圖像文件，然后對圖像文件設(shè)置3X3的濾波矩陣 模板，在初始時，該模板邊緣和圖像邊緣重合，矩陣中心和圖像中第2行第2列的像素重合， 模板覆蓋的圖像像素數(shù)據(jù)為輸入可重構(gòu)的模塊電路的初始輸入數(shù)據(jù)；
中央控制模塊將當(dāng)前待濾波的數(shù)據(jù)寫入可重構(gòu)的模塊電路的圖像數(shù)據(jù)寄存器，然后在 可重構(gòu)的模塊電路的開始信號寄存器寫入‘1’ ；
循環(huán)移動濾波模板，每次模板中心沿圖像橫向移動一個像素，將該模板移動后的像素 點(diǎn)作為新的輸入數(shù)據(jù)輸入到可重構(gòu)的模塊電路中；當(dāng)模板中心移動到圖像橫向的倒數(shù)第2 列像素點(diǎn)時，完成濾波處理后，模板中心向下移動1個像素點(diǎn)并且返回到圖像橫向第3行第 2列的像素點(diǎn)，依次循環(huán)，直到模板掃描完整個圖像；
當(dāng)處理完整幅圖像后，保存輸出圖像結(jié)果，并且保存配置串。在可重構(gòu)的模塊電路的完 成信號寄存器寫入‘1’。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果
1)本發(fā)明效率高，適用性好，可以直接得到適用的電路無需另外下載；
2)本發(fā)明通過配置串自適應(yīng)的改變電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)配置。


圖1是本發(fā)明提供的實(shí)施例的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例中可重構(gòu)的模塊電路結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中可重構(gòu)的模塊電路IP核的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例中主控程序控制流程圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中濾波流程圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例中使用可重構(gòu)的模塊電路IP核濾波過程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)，該系統(tǒng)是自適應(yīng) 系統(tǒng)，其中在FPGA構(gòu)建的平臺上包括以下部分可重構(gòu)的模塊電路，運(yùn)行在PowerPC上實(shí)現(xiàn) 的演化策略算法模塊和中央控制模塊?？芍貥?gòu)的模塊電路，用于配置圖像空間域?yàn)V波電路，執(zhí)行圖像空間域?yàn)V波電路功 能，其中，可重構(gòu)模塊電路中的每個基本模塊單元執(zhí)行函數(shù)級運(yùn)算操作；運(yùn)行在PowerPC上 實(shí)現(xiàn)的演化策略算法模塊和中央控制模塊，配置串由可重構(gòu)模塊電路進(jìn)行評估。整個系統(tǒng) 不依賴外部PC，采用在線評估方法對配置串進(jìn)行評估，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的控制。該可重構(gòu)的模塊 電路由8行7列基本模塊單元構(gòu)成。每一列基本模塊單元的輸入來自于其前一列基本模塊 單元的輸出。但第1列基本模塊單元輸入是系統(tǒng)的原始輸入信號。各基本模塊單元的互聯(lián) 和確定各基本模塊單元執(zhí)行的功能實(shí)現(xiàn)了圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)?？芍貥?gòu)的模塊電路輸入數(shù)據(jù)主要包括圖像數(shù)據(jù)輸入和配置串輸入，輸出數(shù)據(jù)為已經(jīng)濾波的圖像。通過運(yùn)行在PowerPC上實(shí)現(xiàn)的演化策略算法模塊產(chǎn)生配置串，將配置串配置到可 重構(gòu)模塊電路上。配置串包括可重構(gòu)模塊電路中各基本模塊單元的互聯(lián)信息，各基本模塊 單元執(zhí)行函數(shù)功能的選擇，圖像數(shù)據(jù)的輸入選擇的基本模塊單元。根據(jù)配置串，可重構(gòu)模塊 電路產(chǎn)生圖像空間域?yàn)V波電路；含噪聲的圖像數(shù)據(jù)輸入到可重構(gòu)模塊電路中，可重構(gòu)模塊 電路的輸出為去除噪聲后的圖像數(shù)據(jù)。演化策略算法和可重構(gòu)模塊電路的結(jié)合使系統(tǒng)具有 自適應(yīng)性?？芍貥?gòu)的模塊電路中是由m行η列基本模塊單元構(gòu)成，每個基本模塊單元有兩個 輸入一個輸出，每個輸入從前一列的基本模塊單元的輸出中選擇一個，其中最后一列只有 一個基本模塊單元。在列內(nèi)是并行執(zhí)行，在列間是串行執(zhí)行。其中，第一列基本模塊單元 作為數(shù)據(jù)輸入模塊，最后一列只有一個基本模塊單元作為可重構(gòu)的模塊電路的數(shù)據(jù)輸出模 塊。每個基本模塊單元的功能由預(yù)先定義的基本模塊單元的函數(shù)決定。每個基本模塊單元函數(shù)都預(yù)先定義了相同的函數(shù)集，執(zhí)行函數(shù)級運(yùn)算操作，即粗 粒度運(yùn)算。每個基本模塊單元在工作中執(zhí)行的功能通過選擇預(yù)先定義在基本模塊單元內(nèi)的 函數(shù)決定?？芍貥?gòu)的模塊電路的輸入包括從CF存儲卡中讀取的含噪聲圖像數(shù)據(jù)和演化策略 算法模塊所提供的配置串，輸出為去除噪聲的圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)存放在CF存儲卡中。 可重構(gòu)的模塊電路是自適應(yīng)系統(tǒng)中的硬件部分。演化策略算法模塊產(chǎn)生配置串，可重構(gòu)的模塊電路根據(jù)不同的配置串產(chǎn)生不同結(jié) 構(gòu)的濾波電路，不同結(jié)構(gòu)的濾波電路對圖像進(jìn)行濾波，濾波結(jié)果返回給演化策略算法模塊。 演化策略算法模塊根據(jù)返回結(jié)果完成配置串評估。演化策略算法模塊用于演化求解可重構(gòu)模塊電路的配置串，中央控制模塊用于協(xié) 同軟件與硬件實(shí)現(xiàn)對圖像進(jìn)行濾波。配置串包括可重構(gòu)模塊電路中基本模塊單元的互聯(lián)結(jié) 構(gòu)，各基本模塊單元功能函數(shù)選擇和接受圖像數(shù)據(jù)輸入的模塊。 配置串由演化策略算法模塊直接發(fā)送到可重構(gòu)的模塊電路，可重構(gòu)的模塊電路根 據(jù)配置串配置具體濾波電路，配置完成后輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，計(jì)算配置串的適應(yīng)值并 且返回給演化策略算法模塊，演化策略算法模塊根據(jù)適應(yīng)值演化新配置串。下面以具體實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
本實(shí)例是在)(C2VP30 FPGA開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)，使用PowerPC作為處理器，采用CF卡作為非 易失性存儲器存儲圖像數(shù)據(jù)。含噪聲的圖像和濾波后的圖像數(shù)據(jù)都存放在CF卡中。由于 FPGA平臺的片上內(nèi)存BRAM有限，增加一個512MB的內(nèi)存條DDR SDRAM，可以用來存放軟件 項(xiàng)目的堆棧和讀入圖像數(shù)據(jù)。圖1示出的是系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖，包括了作為處理器的PowerPC，可重構(gòu)模塊電 路，外部存儲CF卡，內(nèi)存控制器。在PowerPC上實(shí)現(xiàn)的演化策略算法模塊和中央控制模塊。為了便于實(shí)施參考，提供實(shí)施例的各部分具體設(shè)計(jì)如下
圖2示出了一種可重構(gòu)的模塊電路IP核所提供的電路的結(jié)構(gòu)。該電路由8行7列 基本模塊單元構(gòu)成，圖中基本模塊單元標(biāo)記為PEp基本模塊單元有兩個輸入一個輸 出，每個輸入可選前一列基本模塊單元的輸出(共8個)中的一個，具體選擇由配置串 (Configuration)決定。其中最后一列只有一個基本模塊單元。假如基本模塊單元某一個
7輸入的配置串中輸入選擇值為n，就表示基本模塊單元的該輸入的值是前一列第η行的基 本模塊單元的輸出?；灸K單元的功能由基本模塊單元的函數(shù)決定，函數(shù)類型由配置串 決定。凡是輸入不超過兩個，輸出等于一個的函數(shù)類型均可，但是為了簡化計(jì)算，增加運(yùn)行 速度，可以選擇一些較簡單的函數(shù)類型。本實(shí)施例中配置串中函數(shù)數(shù)值與函數(shù)類型的對應(yīng) 關(guān)系如下表所示(Α，B分別為兩個輸入)
權(quán)利要求
1.一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)，其特征在于，包括可重構(gòu)模塊電路，用于配置圖像空間域?yàn)V波電路，所述可重構(gòu)模塊電路由m行η列基本 模塊單元構(gòu)成，每個基本模塊單元執(zhí)行函數(shù)級運(yùn)算操作；演化策略算法模塊，用于演化求解并產(chǎn)生可重構(gòu)模塊電路的配置串，并將配置串配置 到可重構(gòu)模塊電路上；所述配置串包括可重構(gòu)模塊電路中各基本模塊單元的互聯(lián)信息、各 基本模塊單元執(zhí)行函數(shù)功能的選擇、圖像數(shù)據(jù)的輸入選擇的基本模塊單元；中央控制模塊，用于協(xié)同軟件與硬件實(shí)現(xiàn)對圖像進(jìn)行濾波，所述中央控制模塊通過讀 寫寄存器與可重構(gòu)模塊電路通信；其中，所述可重構(gòu)的模塊電路輸入數(shù)據(jù)主要包括圖像數(shù)據(jù)輸入和配置串輸入，輸出數(shù) 據(jù)為已經(jīng)濾波的圖像；可重構(gòu)的模塊電路根據(jù)不同的配置串產(chǎn)生不同結(jié)構(gòu)的濾波電路，不 同結(jié)構(gòu)的濾波電路對圖像進(jìn)行濾波，濾波結(jié)果返回給演化策略算法模塊，演化策略算法模 塊根據(jù)返回結(jié)果完成配置串評估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)，其特征在于 所述可重構(gòu)模塊電路中的基本模塊單元有兩個輸入一個輸出，每個輸入從前一列的基本模塊單元的輸出中選擇一個，其中最后一列只有一個基本模塊單元，在列內(nèi)是并行執(zhí)行， 在列間是串行執(zhí)行；其中，第一列基本模塊單元作為數(shù)據(jù)輸入模塊，最后一列只有一個基本模塊單元作為 可重構(gòu)的模塊電路的數(shù)據(jù)輸出模塊；所述基本模塊單元的功能由基本模塊單元的函數(shù)決定，函數(shù)類型由配置串決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)配置串，可重構(gòu)模塊電路產(chǎn)生圖像空間域?yàn)V波電路；含噪聲的圖像數(shù)據(jù)輸入到可 重構(gòu)模塊電路中，可重構(gòu)模塊電路的輸出為去除噪聲后的圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)，其 特征在于所述可重構(gòu)的模塊電路的輸入寄存器包括復(fù)位信號位、開始位、圖像數(shù)據(jù)輸入位和配 置串位；輸出寄存器包括濾波數(shù)據(jù)項(xiàng)位和完成信號位。
5.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)的濾波方法，其特 征在于，根據(jù)配置串，在可重構(gòu)的模塊電路中產(chǎn)生按照配置串描述的濾波電路，包括以下步 驟設(shè)置3X3的矩陣模板，該模板覆蓋在圖像上，模板覆蓋的圖像像素點(diǎn)作為可重構(gòu)的模 塊電路的輸入數(shù)據(jù)；模板在圖像上每次移動一個像素點(diǎn)，每次以矩陣模板覆蓋的圖像像素點(diǎn)作為待處理數(shù) 據(jù)項(xiàng)輸入，輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過配置串配置的濾波電路進(jìn)行計(jì)算得到矩陣中心像素點(diǎn)的新值并且 替換原來的中心點(diǎn)值；模板繼續(xù)將其他圖像數(shù)據(jù)輸入到濾波電路中，濾波電路輸出已經(jīng)過濾波圖像的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾波方法，其特征在于根據(jù)配置串在可重構(gòu)的模塊電路產(chǎn)生的濾波電路結(jié)構(gòu)是可變，不同的配置串產(chǎn)生不同 的濾波電路結(jié)構(gòu)；當(dāng)配置串改變時，在可重構(gòu)的模塊電路產(chǎn)生的濾波電路結(jié)構(gòu)會被替換成新的濾波電路結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的濾波方法，其特征在于配置串的下載和評估直接在可重構(gòu)的模塊電路上完成，演化策略算法接收可重構(gòu)的模 塊電路計(jì)算的適應(yīng)值并且根據(jù)適應(yīng)值進(jìn)行演化，評估過程不依賴于外部PC。
8.如權(quán)利要求1所述的基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)中單個配置串配 置硬件電路的方法，其特征在于，包括以下步驟中央控制模塊調(diào)用演化策略算法模塊演化求解可重構(gòu)的模塊電路的配置串，將每個演 化得到的配置串配置到可重構(gòu)的模塊電路中，該配置串配置可重構(gòu)的模塊電路，確定各模 塊單元的互聯(lián)結(jié)構(gòu)和函數(shù)功能，同時由配置串確定接受輸入圖像像素點(diǎn)數(shù)據(jù)的模塊；中央控制模塊讀取待濾波的含噪聲圖像文件，然后對圖像文件設(shè)置3X3的濾波矩陣 模板，在初始時，該模板邊緣和圖像邊緣重合，矩陣中心和圖像中第2行第2列的像素重合， 模板覆蓋的圖像像素數(shù)據(jù)為輸入可重構(gòu)的模塊電路的初始輸入數(shù)據(jù)；中央控制模塊將當(dāng)前待濾波的數(shù)據(jù)寫入可重構(gòu)的模塊電路的圖像數(shù)據(jù)寄存器，然后在 可重構(gòu)的模塊電路的開始信號寄存器寫入‘1’ ；循環(huán)移動濾波模板，每次模板中心沿圖像橫向移動一個像素，將該模板移動后的像素 點(diǎn)作為新的輸入數(shù)據(jù)輸入到可重構(gòu)的模塊電路中；當(dāng)模板中心移動到圖像橫向的倒數(shù)第2 列像素點(diǎn)時，完成濾波處理后，模板中心向下移動1個像素點(diǎn)并且返回到圖像橫向第3行第 2列的像素點(diǎn)，依次循環(huán)，直到模板掃描完整個圖像；當(dāng)處理完整幅圖像后，保存輸出圖像結(jié)果，并且保存配置串，在可重構(gòu)的模塊電路的完 成信號寄存器寫入‘1’。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像空間域?yàn)V波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于函數(shù)級演化硬件的圖像空間域?yàn)V波系統(tǒng)及方法。本發(fā)明包括用于配置圖像空間域?yàn)V波電路的可重構(gòu)模塊電路，用于演化求解并產(chǎn)生可重構(gòu)模塊電路的配置串的演化策略算法模塊，用于協(xié)同軟件與硬件實(shí)現(xiàn)對圖像進(jìn)行濾波的中央控制模塊。本發(fā)明具有效率高，適用性好，可以直接得到適用的電路無需另外下載，通過配置串自適應(yīng)的改變電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)配置。
文檔編號G06K9/40GK102117480SQ201110054608
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者劉罡, 李元香, 王峰, 聶鑫, 雷新 申請人:武漢大學(xué)