[发明专利]一种视觉SLAM的片上系统及数据处理方法

权利要求书

1.一种视觉SLAM的片上系统，其外部设置有用于拍摄图像的摄像头和用于存储系统执行程序的内存，其特征在于，该片上系统包括分别与片上总线相连接的输入/输出模块、DMA模块、第一计算加速单元、特征缓存单元和多核处理器单元；

所述输入/输出模块与所述摄像头相连接，接收摄像头以一定频率传输而来的图像数据，将接收的图像数据传输至片上总线，同时，以中断的方式通知多核处理器单元，使得所述多核处理器单元分配相应的读写地址空间；

所述DMA模块通过片上总线获取所述读写地址空间，再根据该读写地址空间，采用直接内存存取方式通过片上总线对第一计算加速单元进行读写操作，使得第一计算加速单元直接获取输入/输出模块接收的所述图像数据；

所述第一计算加速单元用于根据获取的图像数据，提取其图像特征，再将所述图像特征通过片上总线写入特征缓存单元，同时，通过片上总线向多核处理器单元输出表示图像特征准备就绪的中断请求；

所述特征缓存单元用于缓存所述第一计算加速单元提取到的所述图像特征；

所述多核处理器单元用于通过片上总线接收所述中断请求，读取特征缓存单元缓存的所述图像特征，根据该图像特征，构建地图和更新位置。

2.如权利要求1所述的片上系统，其特征在于，所述第一计算加速单元包括：总线接口、暂存单元和特征提取单元，

所述第一计算加速单元通过总线接口与片上总线相连接，所述多核处理器单元通过片上总线为暂存单元分配相应的读写地址空间，DMA模块可通过片上总线采用直接内存存取方式对第一计算加速单元进行读写操作；所述读写操作包括：根据所述读写地址空间将输入/输出模块接收的图像数据暂存到暂存单元，以及将所述暂存单元暂存的图像数据发送至特征提取单元；

所述特征提取单元用于对接收到的图像数据进行图像特征提取，再将图像特征通过片上总线输出至特征缓存单元。

3.如权利要求1所述的片上系统，其特征在于，所述多核处理器单元包括多核处理器和处理器缓存模块，所述处理器缓存模块用于缓存从特征缓存单元读取的图像特征，所述多核处理器用于根据所述图像特征，构建地图和更新位置。

4.如权利要求3所述的片上系统，其特征在于，所述特征缓存单元与所述处理器缓存模块的存储层次相同，所述多核处理器可直接从所述特征缓存单元中读取图像特征数据。

5.如权利要求1所述的片上系统，其特征在于，所述片上系统还包括：第二计算加速单元，所述第二计算加速单元与片上总线相连接，用于读取所述图像特征，根据该图像特征，加速构建地图和更新位置。

6.如权利要求1所述的片上系统，其特征在于，所述特征缓存单元采用乒乓架构，由两个相同的特征缓存模块组成，所述第一计算加速单元往其中一个特征缓存模块中写入图像特征的同时，所述多核处理器单元从另一个特征缓存模块读取图像特征。

7.如权利要求1-6任一项所述的片上系统，其特征在于，还包括：内存控制器，所述内存控制器分别与片上总线和所述内存相连接，用于实现所述片上系统对内存数据的读写。

8.一种视觉SLAM的片上系统数据处理方法，其特征在于，该方法包括：

图像数据接收步骤，输入/输出模块接收摄像头以一定频率传输而来的图像数据，将接收的图像数据传输至片上总线，同时，以中断的方式通知多核处理器单元，使得所述多核处理器单元分配相应的读写地址空间；

读写操作步骤，根据所述读写地址空间，采用直接内存存取方式对第一计算加速单元进行读写操作，使得第一计算加速单元直接获取输入/输出模块接收的所述图像数据；

特征提取步骤，第一计算加速单元根据获取的所述图像数据，提取其图像特征，再将图像特征通过片上总线写入特征缓存单元，同时输出表示图像特征准备就绪的中断请求；

特征处理步骤，接收所述中断请求，读取特征缓存单元中的图像特征，根据所述图像特征，构建地图和更新位置。