圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]背景/前景識(shí)別是視頻系統(tǒng)中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測的一種重要方法，其圖像接口應(yīng)該是能夠通過Mask碼來對(duì)圖像前景和背景進(jìn)行標(biāo)識(shí)，是運(yùn)動(dòng)圖像提取、重點(diǎn)檢測、車輛識(shí)別等方面的重要工具，因此背景去除圖形接口是視頻監(jiān)控和識(shí)別領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。
[0003]—個(gè)背景去除圖像接口裝置必須具有基本的圖像支持屬性。下面列出了背景去除圖像接口最基本的兩條原則:
[0004]I)具備圖像讀取、處理和寫出功能，該裝置支持圖像的讀入和寫入功能，并支持多種模式的圖像處理；
[0005]2)具有多種圖像格式和分辨率支持特性，能夠檢測彩色或者黑白的視頻圖像，更進(jìn)一步地需要支持常見的YUV400、YUV422格式，最大支持1920x1080分辨率的圖像讀寫和處理；
[0006]進(jìn)一步，優(yōu)秀的硬件背景去除圖像接口裝置還有以下要求:
[0007](I)要求處理速度快，該裝置采用了高度并行的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，且減少了不必要的冗余時(shí)鐘周期，能夠快速地將圖像數(shù)據(jù)輸出給背景判別模塊，還能根據(jù)判別結(jié)果快速地處理圖像并輸出，該裝置電路流水線時(shí)序優(yōu)良，能夠?qū)崿F(xiàn)高速處理；
[0008](2)能夠以較低的電路資源和功耗實(shí)現(xiàn)快速檢測，該裝置對(duì)電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行精簡和優(yōu)化，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和快速性的前提下完成了邏輯實(shí)現(xiàn)。
[0009](3)能夠以小帶寬方式實(shí)現(xiàn)高效處理，該裝置支持跳幀和跨行模式，能夠?qū)崿F(xiàn)部分行或部分幀不處理且不寫出模型參數(shù)值，大大減小了帶寬消耗和處理時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。
[0010](4)較好地兼顧靈活性和魯棒要求，對(duì)于高性能的應(yīng)用場所，可以并行地放置多個(gè)實(shí)例，并行地處理數(shù)據(jù)，對(duì)于低功耗的要求，也可以只放一個(gè)實(shí)例。
[0011]因此，如何通過通用硬件設(shè)計(jì)，在可編程器件以及專用集成電路芯片上實(shí)現(xiàn)能夠滿足上述要求的圖像數(shù)據(jù)背景去除處理方法及處理系統(tǒng)成為本領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種基于硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的處理速度快，所需邏輯資源少，時(shí)序性能強(qiáng)，進(jìn)而可通過“跨行”和/或“跳幀”來節(jié)約帶寬和時(shí)間，且應(yīng)用成本低，應(yīng)用范圍廣泛的圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)及方法
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)具有如下構(gòu)成:
[0014]該系統(tǒng)包括圖像處理模塊、所述的背景判別模塊和Mask碼處理模塊。
[0015]其中，圖像處理模塊用以接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)拆分為逐點(diǎn)圖像信息，并選擇性地將所述逐點(diǎn)圖像信息發(fā)送至一背景判別模塊，并根據(jù)判別結(jié)果生成背景去除的圖像數(shù)據(jù)；
[0016]所述的背景判別模塊用以根據(jù)獲得的逐點(diǎn)圖像信息分析產(chǎn)生逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼；
[0017]Mask碼處理模塊從所述的背景判別模塊接收所述的逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼，并將所述的逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼輸出至所述的圖像處理模塊。
[0018]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)中，所述的圖像處理模塊包括圖像讀入單元、數(shù)據(jù)拆分單元、圖像Mask處理單元和圖像寫出單元。
[0019]其中，圖像讀入單元用以發(fā)起請(qǐng)求，獲得圖像數(shù)據(jù)；
[0020]數(shù)據(jù)拆分單元用以從所述的圖像讀入單元獲得圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)跳行跳幀參數(shù)選擇有效幀、有效行的所述圖像數(shù)據(jù)分拆后重新組合成為逐點(diǎn)的YUV數(shù)據(jù)；
[0021]圖像Mask處理單元用以從所述的圖像讀入單元獲得圖像數(shù)據(jù)，從所述的Mask碼處理模塊獲得Mask碼，并根據(jù)配置的模式和所述的Mask碼來對(duì)所述的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成背景去除的圖像數(shù)據(jù)；
[0022]圖像寫出單元用以將所述的背景去除的圖像數(shù)據(jù)以Y分量和UV分量分開形式寫出。
[0023]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)中，所述的圖像讀入單元具體用以根據(jù)配置參數(shù)中的源圖像地址、分辨率以及圖像格式參數(shù)發(fā)起burst讀請(qǐng)求，該burst讀請(qǐng)求格式為burst長度加burst起始地址的形式，并根據(jù)圖像格式選擇讀請(qǐng)求模式。
[0024]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)拆分單元具體用以從所述的圖像讀入單元獲得圖像數(shù)據(jù)，并將所述的圖像數(shù)據(jù)中的Y數(shù)據(jù)和UV數(shù)據(jù)寫入移位寄存器中，不斷使移位寄存器進(jìn)行移位實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)的YUV數(shù)據(jù)輸出。
[0025]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)中，所述的圖像Mask處理單元根據(jù)配置的模式和所述的Mask碼來對(duì)所述的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體為:根據(jù)原圖輸出、圖像不輸出、前景輸出和背景輸出四種模式，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的背景進(jìn)行處理，達(dá)到相應(yīng)的背景去除效果。
[0026]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)中，所述的圖像寫出單元具體用以根據(jù)配置參數(shù)中的所述的目標(biāo)圖像地址、分辨率以及圖像格式參數(shù)發(fā)起burst寫請(qǐng)求，所述的burst寫請(qǐng)求格式為burst長度加burst起始地址的形式，并根據(jù)圖像格式選擇所述的寫請(qǐng)求模式。
[0027]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理系統(tǒng)中，所述的Mask碼處理模塊包括Mask碼讀取單元、Mask碼串并轉(zhuǎn)換單元、跳行數(shù)據(jù)讀寫處理單元、跳幀讀數(shù)據(jù)單元和Mask碼寫出單元。
[0028]其中，Mask碼讀取單元用以從所述的背景判別模塊接收所述的逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼
[0029]Mask碼串并轉(zhuǎn)換單元用以對(duì)所述的Mask碼進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；
[0030]跳行數(shù)據(jù)讀寫處理單元用以根據(jù)跳行配置參數(shù)以及行計(jì)數(shù)器來判定哪些行需要被寫入到高速緩存中，而哪些行是跳行所在行需要從高速緩存中讀出數(shù)據(jù)，本根據(jù)設(shè)定的工作狀態(tài)及所述的配置跳行參數(shù)對(duì)所述的高速緩存進(jìn)行循環(huán)讀取得到跳行所在行的Mask碼數(shù)據(jù)并送出；
[0031]跳幀讀數(shù)據(jù)單元用以根據(jù)配置的地址參數(shù)和分辨率讀取上一幀的Mask碼信息，經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后丟掉無效數(shù)據(jù)；
[0032]Mask碼寫出單元用以根據(jù)工作模式得到與burst對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，然后將該數(shù)據(jù)輸出，當(dāng)輸出數(shù)據(jù)量達(dá)到一次burst數(shù)據(jù)量之后發(fā)起一次burst寫請(qǐng)求。
[0033]本發(fā)明還提供一種圖像數(shù)據(jù)背景去除處理方法，該方法包括以下步驟:
[0034](I)圖像處理模塊接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)拆分為逐點(diǎn)圖像信息后，選擇性地將所述逐點(diǎn)圖像信息發(fā)送至一背景判別模塊，
[0035](2)所述的背景判別模塊根據(jù)獲得的逐點(diǎn)圖像信息分析產(chǎn)生逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼；
[0036](3)Mask碼處理模塊從所述的背景判別模塊接收所述的逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼，并將所述的逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼輸出至所述的圖像處理模塊。
[0037](4)所述的圖像處理模塊根據(jù)所述的逐點(diǎn)背景判別結(jié)果Mask碼生成背景去除的圖像數(shù)據(jù)。
[0038]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理方法中，所述的圖像處理模塊包括圖像讀入單元、數(shù)據(jù)拆分單元、圖像Mask處理單元和圖像寫出單元，
[0039]所述的步驟(I)具體包括以下步驟:
[0040](11)所述的圖像讀入單元發(fā)起請(qǐng)求，獲得圖像數(shù)據(jù)；
[0041](12)所述的數(shù)據(jù)拆分單元從所述的圖像讀入單元獲得圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)跳行跳幀參數(shù)選擇有效幀、有效行的所述圖像數(shù)據(jù)分拆后重新組合成為逐點(diǎn)的YUV數(shù)據(jù)；
[0042]所述的步驟(4)具體包括以下步驟:
[0043](41)所述的圖像Mask處理單元從所述的圖像讀入單元獲得圖像數(shù)據(jù)，從所述的Mask碼處理模塊獲得Mask碼，并根據(jù)配置的模式和所述的Mask碼來對(duì)所述的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成背景去除的圖像數(shù)據(jù)；
[0044](42)所述的圖像寫出單元，用以將所述的背景去除的圖像數(shù)據(jù)以Y分量和UV分量分開形式寫出。
[0045]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理方法中，所述的步驟(11)具體為:
[0046]所述圖像讀入單元具體用以根據(jù)配置參數(shù)中的源圖像地址、分辨率以及圖像格式參數(shù)發(fā)起burst讀請(qǐng)求，該bur st讀請(qǐng)求格式為burst長度加burst起始地址的形式，并根據(jù)圖像格式選擇讀請(qǐng)求模式。
[0047]該圖像數(shù)據(jù)背景去除處理方法中，所述的步驟(12)具體為:
[0048]所述的數(shù)據(jù)拆分單元具體用以從所述的圖像讀入單元獲得圖像數(shù)據(jù)，并將所述的圖像數(shù)據(jù)中的Y數(shù)據(jù)和UV數(shù)據(jù)寫入移位寄存器中，不斷使移