[发明专利]针对二维阵列处理器的性能增强

权利要求书

1.一种用于检测二维图像中的特征的处理器实现的方法，所述方法包括：

在并行处理系统内的一组数据存储器中存储表示第一图像的像素的第一图像数据，其中，

所述并行处理系统包括由指令流水线连接的一行多个基本上相同的数据处理器，所述指令流水线适于轮流将来自所述多个数据处理器中的第一数据处理器的指令依次传送到每一个相邻数据处理器，

所述数据处理器中的每一个包括所述一组数据存储器中相应的一个数据存储器，

所述数据存储器中的每一个被分区为包括具有基本上相同的存储容量的多个存储器区域，以及

存储所述第一图像数据包括将表示所述第一图像的相继垂直切片的数据存储在所述并行处理系统的所述数据存储器的相应的相邻存储器区域中；

在耦接到所述并行处理系统的主机处理器的存储器中存储包括表示一组权重矩阵的权重数据的特征内核数据；

对于所述第一图像内的多个选择像素中的每一个选择像素，

在包括所述选择像素的二维像素区域上执行一组卷积，其中使用所述一组权重矩阵中的相应一个权重矩阵执行所述一组卷积中的每一个卷积，以及

将非线性函数应用于每一个卷积的结果，以对于所述权重矩阵中的每一个产生与所述选择像素对应的特征映射图像素；

对于所述权重矩阵中的每一个，存储包括所有所述特征映射图像素的特征映射图，其中，

存储所述特征映射图包括将表示所述特征映射图的单独像素的数据存储在所述并行处理系统的所述数据存储器的相应的单独存储器区域中，以及

对于特征映射图中的每一个像素，将表示来自使用所有所述权重矩阵产生的所述特征映射图中的每一个特征映射图的对应像素的数据存储在相同的存储器区域中；以及

处理所述特征映射图以产生关于在所述第一图像内是否检测到特定特征或特征类别的决定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述特征内核数据进一步包括偏差数据，所述偏差数据表示与所述一组权重矩阵中的每一个权重矩阵相关联的偏差值：以及

使用与所述一组权重矩阵中的所述相应一个权重矩阵相关联的偏差值来进一步执行所述一组卷积中的每一个卷积。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

对于所述多个选择像素中的每一个选择像素执行所述一组卷积包括在所述并行处理系统的相邻数据处理器中依次执行用于执行所述一组卷积的指令；以及

在所述并行处理系统的相邻数据处理器中依次执行所述指令的单个迭代包括对所述第一图像的一个水平行内的所有选择像素执行所述一组卷积。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个选择像素由在所述第一图像内在水平和垂直方向中由整数子采样因数n定义的多个像素间隔开的像素组成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，

在所述并行处理系统的相邻数据处理器中依次执行所述指令的单个迭代包括对所述第一图像的n个水平行内的所有选择像素执行所述一组卷积；以及

所述n个水平行是间隔开n个像素的一系列水平行内的相邻行。

6.根据权利要求5所述的方法，其中存储所述特征映射图进一步包括在相邻数据处理器中依次执行所述指令的单个迭代期间：

将与所述第一图像的所述n个水平行的最高行中的选择像素对应的特征映射图像素存储在所述并行处理系统内的数据处理器的第一组相邻存储器区域中，其中所述第一组相邻存储器区域位于最靠近所述并行处理系统的所述指令流水线的开始定位的数据处理器中；

将与所述第一图像的所述n个水平行的下一较低行中的选择像素对应的特征映射图像素存储在与所述第一组相邻存储器区域相邻的下一组相邻存储器区域中；其中所述下一组相邻存储器区域位于进一步沿着所述并行处理系统的所述指令流水线定位的数据处理器中；以及

将与所述n个水平行的任何附加的较低行中的选择像素对应的特征映射图像素存储在进一步沿着所述并行处理系统的所述指令流水线定位的数据处理器中的相继组的相邻存储器区域中。