[发明专利]一种图像中目标物体的几何矩的计算方法和计算装置

说明书

本发明涉及一种图像中目标物体的几何矩的计算方法和计算装置，包括采用硬件描述语言获取包含目标物体的图像对应的图像数据流；获取图像尺寸和目标物体像素尺寸，按照预设数据流动方向，根据图像尺寸和目标物体像素尺寸对图像数据流进行图像遍历，并分别计算在每次图像遍历时的图像几何矩数据集；根据在每次图像遍历时的图像几何矩数据集，分别计算得到图像数据流在图像遍历时的实际几何矩并输出，并从所有实际几何矩中，提取出目标物体对应的目标几何矩并输出。本发明提供一种纯硬件的解决方法，实现对图像数据流的遍历计算，并以流水线的方式输出每个遍历计算的实际几何矩，不占用CPU处理能力，并能保证计算精度和实时性。

技术领域

本发明涉及电子技术、图像处理及视觉跟踪技术领域，尤其涉及一种图像中目标物体的几何矩的计算方法和计算装置。

背景技术

当一个已知物体在复杂背景中运动时，通常可以利用该物体二阶中心归一几何矩(以下简称几何矩)不变原理从复杂背景中搜索并跟踪到该物体。这种视觉图像跟踪方式在飞行器跟踪、车辆和行人跟踪领域中得到了大量应用。

当前应用方式主要是通过读取一帧包含目标物体和背景的图像，通过软件编写程序完成行目标尺寸在整幅图像尺寸中遍历，遍历的过程中通过计算当前几何矩数值与模板比对，以判断是否为目标物体。然而，这种分析计算几何矩的方式需要消耗大量CPU资源进行，当视频图像帧率越高则需要CPU计算速度也越高，为实时处理带来计算瓶颈问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种图像中目标物体的几何矩的计算方法和计算装置，提供纯硬件的解决方法，实现对图像数据流的遍历计算，并以流水线的方式输出每个遍历计算的几何矩数据，不占用CPU处理能力，可以运行在较高帧率的图像处理系统，并同时保证计算精度和实时性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种图像中目标物体的几何矩的计算方法，包括以下步骤：

步骤1：按照预设数据流动方向，采用硬件描述语言获取包含目标物体的图像对应的图像数据流；

步骤2：获取图像尺寸和目标物体像素尺寸，按照所述预设数据流动方向，根据所述图像尺寸和所述目标物体像素尺寸对所述图像数据流进行图像遍历，并分别计算所述图像数据流在每次图像遍历时的图像几何矩数据集；

步骤3：根据所述图像数据流在每次图像遍历时的图像几何矩数据集，分别计算得到所述图像数据流在每次图像遍历时的实际几何矩并输出，并从所有实际几何矩中，提取出所述图像数据流中所述目标物体对应的目标几何矩并输出。

依据本发明的另一方面，还提供了一种图像中目标物体的几何矩的计算装置，应用于本发明中的一种图像中目标物体的几何矩的计算装置方法中，包括集成电路板以及分别设置于所述集成电路板上的数据流输入电路、遍历计算电路、目标几何矩提取电路和输出电路；

所述集成电路板，用于将所述数据流输入电路、所述遍历计算电路、所述目标几何矩提取电路和所述输出电路集成在一起；

所述数据流输入电路，用于按照预设数据流动方向，采用硬件描述语言获取包含目标物体的图像对应的图像数据流；

所述遍历计算电路，用于获取图像尺寸和目标物体像素尺寸，按照所述预设数据流动方向，根据所述图像尺寸和所述目标物体像素尺寸对所述图像数据流进行图像遍历，并分别计算所述图像数据流在每次图像遍历时的图像几何矩数据集；

所述遍历计算电路，还用于根据所述图像数据流在每次图像遍历时的图像几何矩数据集，分别计算得到所述图像数据流在每次图像遍历时的实际几何矩；

所述目标几何矩提取电路，用于从所有实际几何矩中，提取出所述图像数据流中所述目标物体对应的目标几何矩；