[发明专利]一种2-D卷积器

说明书

技术领域

本发明属于超大规模集成电路(VLSI，Very Large Scale Integrated Circuit)结构设计领域，具体涉及到一种用于数字图像信号处理的2-D卷积器的VLSI结构。

背景技术

2-D卷积计算在图像处理领域有着广泛的应用，例如空间滤波，图像增强，模板匹配等。但由于卷积计算所需要的乘-加运算量特别大，当处理较大的图像或者卷积模板较大时，采用常用的商用DSP器件很难达到实时性能。因此，有必要研究出高效的2-D卷积器VLSI结构来满足实时图像处理系统中对速度和成本的要求。

2-D图像卷积计算如公式①所示，I为M行N列的图像，T为R行S列的卷积模板，O(x，y)为输出图像。每个输出图像像素为卷积模板和图像中对应R×S子块的点乘累加和。

O(x,y)=Σi=1i=RΣj=1j=ST(i,j)·I(x+i-1,y+j-1),]]>其中∀(x,y)∈(M-R+1)×(N-S+1)]]>①

可以看出，2-D卷积计算的数据流非常规整，且具有行、列方向上的2-D数据复用，因此，卷积计算很适合于VLSI硬件实现。

公式①可以分解为如下②，③两式：