一種基于TS201的歸一化互相關(guān)快速算法
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2．2 多模板方案
遞推多模板方案的快速算法需要解決的另一個(gè)重要問題是匹配子圖的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備問題。有兩個(gè)不利因素導(dǎo)致產(chǎn)生此問題，一個(gè)是匹配子圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備過程重復(fù)進(jìn)行(M-m)×(N-n)次，占據(jù)了大量處理時(shí)鐘；另一個(gè)由式(2)的分析可知，算法運(yùn)行過程中，每次相關(guān)匹配運(yùn)算需要將實(shí)時(shí)圖數(shù)據(jù)塊與匹配子圖數(shù)據(jù)塊中的像素一一對應(yīng)進(jìn)行乘法運(yùn)算。由于TS201自身只支持32位取值(字取值)，所以無法將直接獲取數(shù)據(jù)的方法獲得的起始像素不位于字首的匹配子圖數(shù)據(jù)塊用于計(jì)算，也即不能利用DMA使用雙緩沖的常規(guī)方式準(zhǔn)備數(shù)據(jù)。
本文采用多模板計(jì)算方案來解決匹配子圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備問題。
多模板計(jì)算方案首先將處理器定位于4字取值工作模式，加載并行指令，使處理器的計(jì)算能力最大化；其次將實(shí)時(shí)圖予以適當(dāng)?shù)臋M向放大，構(gòu)建多個(gè)與匹配子圖等高的大實(shí)時(shí)圖塊，并分別在大實(shí)時(shí)圖塊范圍內(nèi)將真實(shí)實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)平移，與預(yù)匹配子圖像素相對應(yīng)，非真實(shí)實(shí)時(shí)圖像素位置零，如圖1、圖2所示。本文引用地址：http://2s4d.com/article/187871.htm
以圖2為例，上半部分圖像為構(gòu)建的大實(shí)時(shí)圖塊，大實(shí)時(shí)圖塊中連續(xù)像素“4”點(diǎn)集為起始像素不位于字位上的真實(shí)模板圖像；下半部分圖像為大實(shí)時(shí)圖塊對應(yīng)的大匹配子圖，大匹配子圖中連續(xù)像素“4”點(diǎn)集為真實(shí)實(shí)時(shí)圖對應(yīng)的起始像素不位于字位上的真實(shí)匹配子圖。將這兩個(gè)擴(kuò)大后的數(shù)據(jù)塊各個(gè)像素對應(yīng)相乘并累加，其結(jié)果即為真實(shí)實(shí)時(shí)圖與真實(shí)匹配子圖對應(yīng)像素的乘累加結(jié)果。這樣做不僅建立了兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)塊各個(gè)像素間的對應(yīng)相乘關(guān)系，而且也解決了起始像素不位于字位數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)獲取問題。
構(gòu)建的這些大實(shí)時(shí)圖塊可直接與基準(zhǔn)圖像上對應(yīng)的放大子圖進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，省去匹配子圖數(shù)據(jù)的重復(fù)準(zhǔn)備過程，以適當(dāng)增加計(jì)算量的方式消去了多次重復(fù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備占用的處理周期。配合4字處理工作模式，只需在算法運(yùn)行的初期一次性地構(gòu)建16個(gè)(m+16)×n的大實(shí)時(shí)圖塊，即可與全部匹配子圖進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，而原有的匹配子圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模式則需要構(gòu)建(M-m)×(N-n)個(gè)m×n像素的圖像塊。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
對使用匯編語言和遞推多模板方案構(gòu)建的歸一化互相關(guān)快速算法進(jìn)行測試。輸入由紅外圖像拉伸而來的128×128像素的8位基準(zhǔn)圖像和64x 64像素的實(shí)時(shí)圖像，如圖3所示。
使用TS201處理器的運(yùn)行快速算法。可以精確獲得實(shí)時(shí)圖像匹配坐標(biāo)，運(yùn)算時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表l。
4 結(jié)語
結(jié)合ADSP-TS201處理器特性，構(gòu)建了遞推多模板最大互相關(guān)快速算法。實(shí)驗(yàn)證明，該快速算法較常規(guī)算法的執(zhí)行時(shí)間明顯縮短，執(zhí)行效率提升較高。
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