[发明专利]一种针对图像模拟信号的多尺度高斯滤波装置及其构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及声像技术领域，具体说涉及一种针对图像模拟信号的多尺度高斯滤波装置及其构造方法。

背景技术

在某些图形处理过程尤其是应用到特征提取算法的图形处理过程中，通常需要对图形数据进行多采样率下以及多尺度下的高斯滤波处理。为了实现上述滤波处理，传统的图形处理系统在进行图形处理时，首先要基于软件算法在系统中构造相应的高斯金字塔多尺度滤波模块，然后将采集到的图像模拟信号转换为数字信号，最后利用高斯金字塔多尺度滤波模块对数字信号进行相应的计算处理。

由于高斯滤波算法拥有较大的计算量，因此在上述过程中，构造高斯金字塔多尺度滤波模块以及利用高斯金字塔多尺度滤波模块进行计算处理都造成了巨大的计算消耗。例如在利用尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform，SIFT)算法处理图像的过程中，构建高斯金字塔多尺度滤波模块的过程占用了整个算法的约85.63％。

图形处理系统的处理能力主要体现在数据处理的实时性以及处理能耗上，处理过程中的计算消耗势必导致相应的能耗以及时间损耗。随着当前待处理图形数据量的猛增，图形处理过程中高斯滤波处理所造成能耗以及时间损耗对图形处理系统整体处理能力的影响越来越突出。

因此，为了提高图形处理系统的处理能力，需要一种相对于现有技术能耗更小处理速度更快的高斯滤波装置。

发明内容

针对现有技术中针对图像信号的高斯滤波处理存在的问题，本发明提供了一种针对图像模拟信号的多尺度高斯滤波装置，所述装置用于对待处理图像模拟信号进行多尺度高斯滤波从而获取滤波后的图像模拟信号，其中：

所述装置包含多个高斯滤波单元；

每个所述高斯滤波单元由多个有源电路构成的负电阻和普通正电阻按照特定的网络连接方式连接构成。

在一实施例中，所述待处理图像模拟信号包含多个像素点模拟信号，所述高斯滤波单元被构造成对一个像素点模拟信号进行特定带宽下的高斯滤波处理以获取滤波后的像素点模拟信号。

在一实施例中，所述装置包含采样滤波层，所述采样滤波层用于基于特定采样率获取所述待处理图像模拟信号中对应的多个像素点模拟信号并对获取到的所述多个像素点模拟信号进行高斯滤波处理。

在一实施例中，所述装置包含多个采样滤波层，每个所述采样滤波层对应一个特定的采样率，不同的所述采样滤波层对应不同的采样率。

在一实施例中，所述装置包含一个采样滤波层以及多个采样提取模块，所述采样提取模块用于从所述采样滤波层输出的滤波后的像素点模拟信号中筛选出特定的像素点对应的模拟信号从而获取相应的采样率下的滤波后的图像模拟信号。

在一实施例中，所述采样滤波层包含多个定尺度滤波模块，所述定尺度滤波模块用于以特定的带宽对所述采样滤波层获取到的多个像素点模拟信号进行高斯滤波处理。

在一实施例中，每个所述定尺度滤波模块包含多个具有相同带宽的所述高斯滤波单元，同一定尺度滤波模块中的每个高斯滤波单元对应处理所述采样滤波层获取到的多个像素点模拟信号中的一个像素点模拟信号，在所述采样滤波层的任意一个定尺度滤波模块中，所述高斯滤波单元与所述采样滤波层获取到的每个像素点模拟信号一一对应。

在一实施例中，所述采样滤波层包含多个像素滤波模块，所述采样滤波层中的每个像素滤波模块与所述采样滤波层获取到的每个像素点模拟信号一一对应。

在一实施例中，所述像素滤波模块包含多个所述高斯滤波单元，同一像素滤波模块中的不同高斯滤波单元具有不同的带宽，同一采样滤波层中的所有像素滤波模块具有相同的结构。

本发明还提出了一种针对图像模拟信号的多尺度高斯滤波装置的构造方法，所述方法包含以下步骤：

分析处理需求步骤，根据待处理图像的处理需求确定滤波处理的采样率需求以及带宽需求；

确定装置结构步骤，根据所述采样率需求以及所述带宽需求确定装置中各个高斯滤波处理单元的网络连接模式；

确定高斯滤波处理单元参数步骤，根据所述采样率需求以及所述带宽需求确定装置中高斯滤波处理单元的数量以及每个所述高斯滤波处理单元的特定处理带宽；

构造高斯滤波处理单元步骤，按照特定的网络连接方式连接由多个有源电路构成的负电阻和普通正电阻从而构成具有所述特定处理带宽的高斯滤波处理单元；

构造装置步骤，基于所述网络连接模式连接所述高斯滤波处理单元从而构成所述装置。