一种流水线求值器、移动轨迹分析处理装置、方法及设备与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种流水线求值器、移动轨迹分析处理装置、方法及设备。


背景技术：

2.在物体的移动轨迹检测应用领域，如人机交互控制设备、工业自动控制设备中移动部件的轨迹检测等，通常是通过实时检测物体的移动位移数据进行相应的分析判断。
3.但由于现有技术中的位移检测系统没有经过轨迹判断，导致移动位移数据粗糙、效果不好，例如对于单方向的移动位移处理，通常会含有另一方向的移动位移数据。或者，移动位移数据的处理过程复杂，从而导致反应时间过慢，造成延迟。或者，移动位移数据存在一定的波动，导致基于其进行的后续处理结果存在较大的误差。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的基于连续数据进行处理时易出现较大的结果误差的问题，本发明的目的在于提供一种流水线求值器、移动轨迹分析处理装置、方法及设备。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
6.第一方面，本发明提供一种流水线求值器，包括累加单元、求值单元以及至少一个流水线缓存节点；所述累加单元以及至少一个所述流水线缓存节点依次串联成流水线结构，其中，所述累加单元用于对获取的至少一笔输入数据进行累加，并在获得累加数据后将其流动给下游的流水线缓存节点进行缓存，所述流水线缓存节点用于接收位于上游的累加单元或者是流水线缓存节点流动来的累加数据，并同步地将当前缓存的累加数据流动给下游的流水线缓存节点；所述累加单元以及至少一个流水线缓存节点均与所述求值单元连接，所述求值单元用于对至少一个所述流水线缓存节点中的累加数据进行求值处理。
7.优选的，所述求值处理包括求和、求平均中的一项或者多项。
8.优选的，所述求值单元根据公式avg＝sum/(k*n)进行求平均处理，其中，k为所述累加单元累加数据的笔数，n为所述流水线缓存节点的数量，sum为全部的所述流水线缓存节点中累加数据的总和。
9.进一步优选的，所述求值单元还用于根据公式avg＝sum/{k*(n 1)}进行求平均处理，其中，sum为所述累加单元中累加数据与全部的所述流水线缓存节点中累加数据的总和。
10.第二方面，本发明还提供一种移动轨迹分析处理装置，包括轨迹计算模块、轨迹判断模块、输出模块以及多个如上所述的流水线求值器；
11.其中，多个所述流水线求值器分成至少一组，每组包括至少两个所述流水线求值器；
12.每个所述流水线求值器均与所述轨迹计算模块连接，所述轨迹计算模块用于计算位于同一组内的各个所述流水线求值器的求值结果的大小关系，以及当所述流水线求值器
被分为至少两组时用于计算同一时段内位于不同组内的所述流水线求值器的求值结果的比例关系和大小关系；
13.所述轨迹判断模块与所述轨迹计算模块连接，所述轨迹判断模块用于根据所述轨迹计算模块的计算结果获得判断结果，所述判断结果用于反映移动轨迹的移动情况信息；
14.所述输出模块与所述轨迹判断模块以及所述流水线求值器连接，所述输出模块用于根据所述判断结果和预设的输出条件将对应的所述流水线求值器中的累加数据或者求值结果进行处理后获得处理结果，并将所述判断结果、对应的所述流水线求值器中的累加数据或者求值结果、所述处理结果中的一项或者多项进行输出。
15.优选的，所述判断结果包括运动速度信息以及运动方向角度信息中的一种或者多种，所述运动速度信息包括加速运动、减速运动、匀速运动和短促运动中的一种或者多种。
16.优选的，所述短促运动包括按钮按压和按钮松开。
17.第三方面，本发明提供一种移动轨迹分析处理方法，所述方法应用于如上所述的装置，其特征在于：所述方法包括以下步骤，
18.s1、至少一组流水线求值器分别接收代表不同方向上移动轨迹的输入数据；
19.s2、轨迹计算模块分别接收每个流水线求值器发送的求值结果，并计算位于同一组内的各个流水线求值器的求值结果的大小关系，以及当所述流水线求值器配置有至少两组时计算同一时段内位于不同组内的流水线求值器的求值结果的比例关系和大小关系，从而获得计算结果；
20.s3、轨迹判断模块接收轨迹计算模块发送的计算结果，从而获得用于反映移动轨迹的移动情况信息的判断结果，所述移动轨迹的移动情况信息包括每个方向上的运动速度信息、多个方向上的运动方向角度信息中的一种或者多种，所述运动速度信息包括加速运动、减速运动、匀速运动、短促运动中的一种或者多种；
21.s4、输出模块接收轨迹判断模块的判断结果，并根据所述判断结果和预设的输出条件将对应的所述流水线求值器中的累加数据或者求值结果进行处理后获得处理结果，再将所述判断结果、对应的所述流水线求值器中的累加数据或者求值结果、所述处理结果中的一项或者多项进行输出。
22.优选的，在s4中，所述预设的输出条件包括单向运动数据输出和多向运动数据输出；
23.当预设的输出条件为单向运动数据输出时，判断同一时段内各组流水线求值器的求值结果之间的差值是否超过预设的阈值，是则将求值结果较小的方向上的流水线求值器的求值结果记为零，并输出求值结果最大的方向上的流水线求值器的求值结果；
24.当预设的输出条件为多向运动数据输出时，所述输出模块分别输出各个方向上流水线求值器的求值结果。
25.第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储有可执行程序代码的存储器以及与所述存储器耦合的处理器；其中，所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行如上所述的方法。
26.第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上所述的方法。
27.采用上述技术方案，由于流水线求值器中求值单元、累加单元以及至少一个流水
线缓存节点的设置，使得在不同时段内获取的多批输入数据能够缓存在各个流水线缓存节点中，并通过流水线求值器可以进行求和以及求平均处理，从而可以降低输入数据波动对后续处理结果的影响。另外，基于该流水线求值器搭建的移动轨迹分析处理装置，则能够利用流水线求值器输出的求值结果对多个方向上的输入数据进行比较和比例运算，进而得到移动情况信息，获取移动特征，进行更加真实的数据输出。
附图说明
28.图1为本发明实施例一中流水线求值器的结构示意图；
29.图2为本发明实施例二中移动轨迹分析处理装置的结构示意图；
30.图3为本发明实施例三中移动轨迹分析处理方法的流程图；
31.图4为本发明实施例四中设备的结构示意图。
32.图中:1
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流水线求值器、11
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求值单元、12
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累加单元、13
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流水线缓存节点、2
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轨迹计算模块、3
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轨迹判断模块、4
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输出模块。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
34.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
36.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例一
38.一种流水线求值器1，如图1所示，包括求值单元11、累加单元12以及至少一个流水线缓存节点13。
39.其中，累加单元12以及至少一个(用n表示，n≥1)流水线缓存节点13依次串联成流水线结构。这其中，累加单元12用于对获取到的至少一笔(用k表示，k≥1)输入数据进行累加从而得到一个累加数据，并在获得累加数据后将其流动给下游的流水线缓存节点13进行缓存；相应的，流水线缓存节点13则用于接收位于其上游的累加单元12或者是流水线缓存节点13流动来的累加数据，并且，同步地(即从上游接收一个累加数据的同时)将其当前缓存的累加数据(如没有当前已经缓存的累加数据，则不发送或者发送0)流动给位于下游的
流水线缓存节点13。
40.其中，累加单元12以及全部的流水线缓存节点13均与上述的求值单元11连接，该求值单元11一方面用于对全部的流水线缓存节点13中的累加数据进行求值处理，例如本实施例中，上述的求值处理包括求和、求平均中的一项或者多项，其中，求和即是将全部的流水线缓存节点13中的累加数据进行相加；而求平均则是根据公式avg＝sum/(k*n)进行，其中，k为累加单元12累加数据的笔数(即每接收到k笔输入数据，即进行一次累加操作，获得一个累加数据)，n为流水线缓存节点13的数量，sum为全部的流水线缓存节点中累加数据的总和，即上述求和处理的结果。
41.另一方面，求值单元11还用于对累加单元12中的累加数据与全部的流水线缓存节点13中的累加数据进行求值处理。例如，当求值单元11接收到需要进行求值处理的信号时，累加单元12也完成一次累加计算并获得累加数据(如未达到累加计算的条件，则等待累加单元12接收到足够k笔输入数据)，此时求值单元11将累加单元12中的累加数据与全部的流水线缓存节点13中的累加数据相加后即可得到求和结果，再根据公式avg＝sum/{k*(n 1)}即可得到求平均结果，其中，sum为累加单元12中累加数据与全部的流水线缓存节点13中累加数据的总和。如此设置，使得累加单元12在一定程度上也可以作为另一种形式的流水线缓存节点13使用，从而降低流水线缓存节点13的总数量需求，降低成本。
42.本实施例提供的流水线求值器能够将多个时段内接收到的多个输入数据累加后缓存在各个流水线缓存节点13内，并通过求值单元11进行求和以及求平均处理，从而使得在求值单元11输出的求和结果以及求平均结果基础上进行后续处理的准确度和精度都相对于传统方式下直接对输入数据进行处理更加可靠。
43.实施例二
44.一种移动轨迹分析处理装置，如图2所示，包括轨迹计算模块2、轨迹判断模块3、输出模块4以及多个如实施例一提供的流水线求值器1。
45.本实施例中，上述的多个流水线求值器1被分成至少一组，每组包括至少两个上述的流水线求值器1，例如本实施例中，设置流水线求值器1有四个且每两个构成一组，每个流水线求值器1包括一个求值单元11、一个累加单元12和两个流水线缓存节点13。对于上游的一个流水线求值器1，其配置累加单元12将每三个输入数据累加一次(k＝3)，即上游的流水线求值器1通常可同时缓存6个输入数据(分别缓存在两个流水线缓存节点13中的两个累加数据，每个累加数据是3个输入数据的累加结果，当如考虑累加单元12，则最多可缓存9个输入数据的累加结果)；而对于下游的流水线求值器1，其配置累加单元12将每1个输入数据累加一次(k＝1)，由于下游的流水线求值器1其接收的数据即为上游的流水线求值1的累加数据，因此下游的流水线求值器1通常也可同时缓存6个输入数据(分别缓存在两个流水线缓存节点13中的两个累加数据，每个累加数据也是3个输入数据的累加结果，当如考虑累加单元12，则最多可缓存9个输入数据的累加结果)。
46.或者在另一个实施例中，当配置同一组中的两个流水线求值器的k和n均相同是，通过设置位于同一组内的流水线求值器1获得的输入数据在时序上连续即可，例如，同一组内的两个流水线求值器1交替地获得的6个输入数据，使用时可以通过部署在前端的模块进行分配，或者是同一组内的两个流水线求值器1相互通讯连接，从而获取对方接收输入数据的情况。
47.其中，上述的两个组分别用于接收代表不同方向上移动轨迹的输入数据，例如平面内的x方向移动和y方向移动，或者是转动中的正向和反向等等。当然，在另一个实施例中，还可以只配置一组，即平面运动中的单方向运动或者是转动中的单向转动等等。
48.本实施例中，上述每个流水线求值器1均与轨迹计算模块2连接，轨迹计算模块2用于计算位于同一组内的两个流水线求值器1的求值结果的大小关系，以及用于计算同一时段内位于不同组内的流水线求值器1的求值结果的比例关系和大小关系。可以理解的是，对于同一组内(某一方向上)的两个流水线求值器1，每个流水线缓存节点13中的累加数据都是平等的(是相同数量的输入数据的累加结果)，因此比较两个流水线求值器1求值结果的大小即可知晓该方向上的移动特征，例如加速或减速情况；又由于多个方向上的移动轨迹是同时发生的，不同组所获得的输入数据也是在时间上对应的，同理，在同一时段内，只需要比较不同组内(不同方向上)对应的流水线求值器1的大小以及比例关系，即可知晓物体在整体移动上的运动情况。
49.本实施例中，轨迹判断模块3与上述的轨迹计算模块2连接，轨迹判断模块3用于根据轨迹计算模块2的计算结果获得判断结果，该判断结果用于反映移动轨迹的移动情况信息；移动轨迹的移动情况信息包括运动速度信息以及运动方向角度信息中的一种或者多种，而运动速度信息则包括加速运动、减速运动、匀速运动和短促运动中的一种或者多种，其中，短促运动包括按钮按压和按钮松开。
50.可以理解的是，对于有些应用场景，需要直观的知晓物体的运动状态，因此通过轨迹判断模块3对轨迹计算模块2的计算结果进行判断，即可判断出物体的运动状态，即反映移动轨迹的移动情况信息。例如，同一组内两个流水线求值器1的求值结果在时序上不断增加，说明在该方向上物体处于加速运动状态，反之处于减速运动状态，如果求值结果不随时序变化则说明该方向上物体处于匀速运动状态；再例如，通常处于单向运动状态的物体，当发现多个方向(即多组)上的流水线求值器1都收到输入数据时，则通过比较求值结果的大小，即可判断求值结果较小的为噪声，较大的为真实数据；再例如，在检测按键运动的场景中，如果同一组内的流水线求值器1收到的输入数据中的规律为0—加速—减速—0，则判断为短促移动，这种短促移动在实际应用中可判定为按下和松开钮操作，即当发现“0—移动”时，即可判断为按下按钮操作，当出现“移动
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0”时，即可判断为松开按钮操作。
51.本实施例中，输出模块4与上述的轨迹判断模块3以及流水线求值器1连接，输出模块4一方面可直接将上述的判断结果进行输出，从而反应物体的移动轨迹的移动情况信息，例如加速、减速、按钮操作、松开按钮操作等等；
52.另一方面，输出模块4还用于根据上述的判断结果和预设的输出条件将对应的流水线求值器1中的累加数据或者求值结果进行处理后获得处理结果，再将对应的流水线求值器1中的累加数据或者求值结果、上述的处理结果中的一项或者多项进行输出。
53.其中，上述预设的输出条件包括单向运动数据输出和多向运动数据输出，并且：
54.当预设的输出条件为单向运动数据输出时，输出模块4判断同一时段内各组流水线求值器的求值结果之间的差值是否超过预设的阈值，是则将求值结果较小的方向上的流水线求值器的求值结果记为零(即，将对应的流水线求值器1中的累加数据或者求值结果进行处理)，并输出求值结果最大的方向上的流水线求值器的求值结果；其作用是能够滤除其他方向的干扰噪声，使得后续的处理结果更加准确；并且，可以理解的是，输出模块4还可以
将求值结果最大的方向上的流水线求值器1中缓存的某个累加数据(比如时序上最新的数据)进行输出。
55.而当预设的输出条件为多向运动数据输出时，输出模块4分别输出各个方向上流水线求值器的求值结果。
56.实施例三
57.一种移动轨迹分析处理方法，该方法通过实施例二中的装置实现，如图3所示，该方法包括以下步骤：
58.步骤s1，至少两组流水线求值器分别接收代表不同方向上移动轨迹的输入数据；
59.步骤s2，轨迹计算模块分别接收每个流水线求值器发送的求值结果，并计算位于同一组内的各个流水线求值器的求值结果的大小关系以及计算同一时段内位于不同组内的流水线求值器的求值结果的比例关系和大小关系，从而获得计算结果；
60.步骤s3，轨迹判断模块接收轨迹计算模块发送的计算结果，并获得用于反映移动轨迹的移动情况信息的判断结果，所述移动轨迹的移动情况信息包括每个方向上的运动速度信息、多个方向上的运动方向角度信息中的一种或者多种，运动速度信息包括加速运动、减速运动、匀速运动、短促运动中的一种或者多种；
61.步骤s4，输出模块接收轨迹判断模块的判断结果，并根据判断结果和预设的输出条件将对应的流水线求值器中的累加数据或者求值结果进行处理后获得处理结果，再将判断结果、对应的流水线求值器中的累加数据或者求值结果、处理结果中的一项或者多项进行输出。
62.在步骤s4中，预设的输出条件包括单向运动数据输出和多向运动数据输出；
63.当预设的输出条件为单向运动数据输出时，判断同一时段内各组流水线求值器的求值结果之间的差值是否超过预设的阈值，是则将求值结果较小的方向上的流水线求值器的求值结果记为零，并输出求值结果最大的方向上的流水线求值器的求值结果；
64.当预设的输出条件为多向运动数据输出时，输出模块分别输出各个方向上流水线求值器的求值结果。
65.实施例四
66.一种电子设备，如图4所示，包括存储有可执行程序代码的存储器以及与该存储器耦合的处理器；其中，处理器调用存储器中存储的可执行程序代码，执行实施例三公开的方法。
67.实施例五
68.一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行实施例三公开的方法。
69.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
70.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
71.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
72.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。