[发明专利]图像二值化处理方法、装置、存储介质和电子设备

说明书

本发明实施例提供一种图像二值化处理方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。通过硬件实现的图像二值化处理方法包括：RAM初始化步骤：将用于记录各个像素值的像素个数的RAM初始化为零；图像读取步骤：通过直接内存存取(DMA)单元，读取待处理图像；总乘积和值计算步骤：通过至少两组第一乘法器，并行地计算其对应分区内的各个所述像素值与其像素个数值的乘积和值，并且将各个乘积和值相加得到总乘积和值GSUM；类间方差计算步骤：通过至少三个第二乘法器以及除法器并根据所述总乘积和值GSUM，迭代地计算对应于各个像素值的类间方差值G_i，并且获得当前的最大类间方差值G_max；阈值确定步骤：将最终获得的最大类间方差值G_max作为图像二值化的阈值。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种通过硬件实现的图像二值化处理方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。

背景技术

数字图像处理是指利用计算机或其他数字设备对图像信息进行各种加工和处理，这项技术发展异常迅速，且应用领域也极为广泛。

对图像的处理(或加工、分析)的主要分为三个方面：

(a)提高图像的视感质量，如进行图像的亮度、彩色变换，增强、抑制某些成分，对图像进行几何变换等，以改善图像的质量。

(b)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。提取的特征可包括例如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等，这些被提取的特征或信息作为计算机图像分析的处理基础。

(c)图像数据的变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。无论进行何种目的的图像处理，均需要由计算机和图像专用设备组成的图像处理系统对图像数据进行输入、加工和输出。

此外，随着图像处理的要求和应用场景的不断扩大，在技术上首先会对摄像头所采集的图像尺寸提出更高的要求。这也必然导致软件处理图像效率低的问题的暴露，这将使得以嵌入式软件算法来进行图像处理的方式将更加的低效和不满足需求。其次，对终端系统的功耗和面积的要求也将不断提高。这意味着在技术上需要用更低频率的处理器和更快速的处理时间来满足这一需求。因此，使用硬件实现图像处理算法也成为了必然的发展趋势。

上述图像处理过程在很多方面用到了图像分割及求阈值，而在图像分割及求阈值中最为常用的就是大津算法。现今通常使用的大津算法都是基于软件算法实现的。在处理过程中，需要对图像存储器进行读写操作，每一次读写需要耗费几十个处理器周期，严重拖慢了效率。

此外，软件实现的大津算法在执行过程中，采用顺序计算方法，即顺序的执行乘法、除法等操作，这进一步增加了处理时间。

由于软件算法的低效率，对于有时限要求的应用场景来说，使得需要使用高频率的处理器，从而提高了系统的整体功耗。同时，随着图像品质及应用需求的提高，软件算法实现会进一步的低效，使得其算法无法适应更多的应用场景。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种通过硬件实现的图像处理方案，以通过硬件快速、有效地完成图像的二值化阈值计算。