[发明专利]卷积计算方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种卷积计算方法，包括：

根据输入图像的缓存单元中的单元存储块的大小和卷积核的大小将输入图像的每个通道按照相同的方式进行划分，得到待处理的子块；其中，所述待处理的子块的最大宽度小于单元存储块的宽度与卷积核的宽度的和；

将每个待处理的子块以单元存储块为单位存入缓存单元中；其中，对于待处理的子块的每一行数据，以移位截取固定长度的方式分成与所述卷积核的高度数值相同的行数，逐行存入所述单元存储块；

对每个待处理的子块，每次从至少一个所述单元存储块中读取小于或等于单次计算容量的待卷积计算的数据并进行矩阵乘法运算，依次得到输出图像的每一行中对应于待处理的子块的部分。

2.根据权利要求1所述的卷积计算方法，其特征在于，所述输入图像为初始输入图像或中间的特征图像。

3.根据权利要求1所述的卷积计算方法，其特征在于，所述根据输入图像的缓存单元中的单元存储块的大小和卷积核的大小将输入图像的每个通道按照相同的方式进行划分，得到待处理的子块，包括：

以所述最大宽度分块，直至剩余子块的宽度小于所述最大宽度或刚好以所述最大宽度划分完。

4.根据权利要求1所述的卷积计算方法，其特征在于，所述根据输入图像的缓存单元中的单元存储块的大小和卷积核的大小将输入图像的每个通道按照相同的方式进行划分，得到待处理的子块，包括：

以大于卷积核的宽度并不超过所述最大宽度的宽度进行分块，使得任意两个待处理的子块的宽度相同，或者宽度相差不超过2个像素。

5.根据权利要求1所述的卷积计算方法，其特征在于，所述单次计算容量为处理器每个时钟周期能够计算的数据量；所述处理器为单处理器或多处理器。

6.根据权利要求1所述的卷积计算方法，其特征在于，所述将每个待处理的子块以单元存储块为单位存入，包括：

当输入图像的一个通道的数据存储完成后，若所述一个通道的数据所使用的最后一个单元存储块的剩余空间满足预设条件，则将下一个通道的数据从所述最后一个单元存储块的剩余空间开始存储；

否则在新的单元存储块中创建满足所述预设条件的剩余空间，并将下一个通道的数据从所述新的单元存储块的剩余空间开始存储。

7.根据权利要求1所述的卷积计算方法，其特征在于，所述单元存储块具有8×8个16位大小的存储空间，每个16位大小的存储空间用于存放输入图像的一个像素数据。

8.一种卷积计算系统，其特征在于，包括：

分块模块，用于根据输入图像的缓存单元中的单元存储块的大小和卷积核的大小将输入图像的每个通道按照相同的方式进行划分，得到待处理的子块；其中，所述待处理的子块的最大宽度小于单元存储块的宽度与卷积核的宽度的和；

子块存入模块，用于将每个待处理的子块以单元存储块为单位存入；其中，对于待处理的子块的每一行数据，以移位截取固定长度的方式分成与所述卷积核的高度数值相同的行数，逐行存入所述单位存储块；

计算模块，用于对每个待处理的子块，以单次计算容量为限从至少一个所述单元存储块中读取待卷积计算的数据并进行矩阵乘法运算，以依次得到输出图像的每一行中对应于待处理的子块的部分。

9.一种卷积计算设备，其特征在于，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的卷积计算程序，所述卷积计算程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的卷积计算方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有卷积计算程序，所述卷积计算程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的卷积计算方法的步骤。