[发明专利]一种基于随机计算的无误差省资源图像边缘检测算子方法

权利要求书

1.一种基于随机计算的无误差省资源图像边缘检测算子方法，其特征在于，所基于的边缘检测算法结构包括：前向转换模块、中间边缘检测算法计算模块以及后向转换模块，所述前向转换模块用于产生和集中分布序列，经前向转换模块处理得到的集中分布序列，通过中间边缘检测算法计算模块中的异或门与后向转换模块中的无误差随机加法器实现边缘检测算子；

所述集中分布序列生成过程为：将原始图像转化为加权二进制数表示，若加权二进制加权数大于当前时钟周期的加计数器值，则输出比特流为“1”，否则输出比特流为“0”，由于每个时钟周期自加1，从而输出“1”全在序列头部，其余位为“0”并在序列尾部的集中分布序列；

所述中间边缘检测算法计算模块中的异或门的输入为集中分布序列，输出为像素的垂直灰度值和水平灰度值；

异或门的具体处理过程为：使用一对2×2矩阵，分别作为垂直方向和水平方向的卷积核，使用这两个卷积核分别和 图像矩阵做卷积，得到图像各像素的垂直灰度值和水平灰度值；

无误差随机加法器的输入为图像各像素的垂直灰度值和水平灰度值，输出为图像各像素的灰度值；

记无误差随机加法器的两个输入分别为X_i和Y_i，i表示了比特流位，记无误差随机加法器的输出为Z_o，E为输出误差；当首次出现X_i+Y_i＝1时，输出Z_i＝0，使用一个寄存器保留此时的误差E_i＝1，当再次出现X_i+Y_i＝1时，将寄存器的误差值补偿回来，输出Z_i＝1，寄存器的误差值E_i＝0，这样，当“0”和“1”同时出现偶数次时，计算结果Z没有误差；相反的，出现奇数次时，最后一次的误差E_L会被保存在寄存器中，最终补偿回加法电路，Z仍然没有误差。