一种大尺寸图像仿射变换的软硬件实现方法与流程

1.本发明涉及图像技术领域，特别涉及一种大尺寸图像仿射变换的软硬件实现方法。


背景技术：

2.在图像处理中，经常需要对图像进行各种操作，如平移、缩放、旋转、翻转等，这些操作都属于图像的仿射变换，通过一个变换矩阵就能很容易实现这些操作。但是目标点对应的源点可能在源图的任意位置，在硬件中几乎无法做到对一个较大的图像进行这样的仿射变换。
3.如图1、2所示，由于仿射变换的性质导致若目标图的点是按顺序读取，那么源图输出的点则极大可能是非连续，这就需要先将目标图或源图存储一部分，以达到dma到ddr的友好性。若源图的尺寸较大，旋转角度较大时，目标点的坐标和源点的坐标之间的差值会较大，硬件是不可能将整幅图存储起来。
4.此外，现有技术中的常用术语如下：
5.1)人工智能。
6.2)图像识别：包括人脸识别，车牌识别，口罩识别等。
7.3)神经网络。
8.4)仿射变换(affine transformation)。
9.5)图像识别前处理。
10.6)缩放(scale)：对图像按任意比例放大或缩小。
11.7)平移(transform)：对图像任意方向平移
12.8)旋转(rotate)：对图像按任意角度旋转。
13.9)反射(reflection)：对图像照镜子。
14.10)错切(shear)：图像的倒影。
15.11)集成电路硬件设计(ic硬件设计)。


技术实现要素：

16.为了解决上述问题，本方法目的在于：解决了对于大图像无法直接使用硬件进行全图的仿射变换，提出了一种对目标图像和源图像进行分割，并保证了分割后的目标图像和不分割的方法得到的图像完全一致。
17.具体地，本发明提供一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，所述方法包括以下步骤：
18.s1，对于一个大尺寸的图像，根据硬件能够支持的最大尺寸对目标图进行分割，分割成一个个矩形框，然后再将矩形框按顺序映射到源图中；
19.s2，硬件能够按照每一个矩形框进行仿射变换运算；
20.s3，将每个矩形框对应的目标图拼接到一起，即可完成任意尺寸的仿射变换。
21.所述步骤s2中每一个矩形框进行仿射变换运算，进一步包括：通过一个变换矩阵实现：
22.设定源图像坐标为(x,y)，目标图像坐标为(x’,y’)，仿射变换的矩阵那么
23.由此，本申请的优势在于：
24.当若源图的尺寸较大，旋转角度较大时，目标点的坐标和源点的坐标之间的差值会较大，硬件是不可能将整幅图存储起来时，比较友好的做法是将图像进行分割，这样就能使用较少的资源处理较大图像的仿射变换，本申请的分割方法，使得分割的图像拼接后和不分割(整幅图做仿射变换)的处理结果完全一致。
25.对比较大的图像进行仿射变换，对大图像进行切割成多个小图进行，降低硬件实现成本。
26.本专利的分割方法既可以用软件实现，也可以用硬件实现。
27.以极小的硬件代价能实现任意尺寸的图像进行仿射变换。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。
29.图1是实施例中源图的示意图。
30.图2是实施例中目标图的示意图。
31.图3是对目标图进行分割的示意图。
32.图4是对源图进行分割的示意图。
33.图5是本方法的流程示意图。
具体实施方式
34.为了能够更清楚地理解本发明的技术内容及优点，现结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
35.如图3所示，对于一个尺寸较大的图像，我们根据硬件能够支持的最大尺寸对目标图进行分割，然后再将矩形框映射到源图中。如图3中的不同线框对应于如图4中相应线框。这样硬件就可以按照每一个小框进行仿射变换运算，然后将每个小框对应的目标图拼接到一起，即可完成任意尺寸的仿射变换。
36.如图5所示，本发明提供了一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，所述方法包括以下步骤：
37.s1，对于一个大尺寸的图像，根据硬件能够支持的最大尺寸对目标图进行分割，分割成一个个矩形框，然后再将矩形框按顺序映射到源图中；
38.s2，硬件能够按照每一个矩形框进行仿射变换运算；
39.s3，将每个矩形框对应的目标图拼接到一起，即可完成任意尺寸的仿射变换。
40.所述步骤s2中每一个矩形框进行仿射变换运算，进一步包括：通过一个变换矩阵
实现：
41.设定源图像坐标为(x,y)，目标图像坐标为(x’,y’)，仿射变换的矩阵那么
42.所述方法由于仿射变换的性质导致若目标图的点是按顺序读取，那么源图输出的点则极大可能是非连续，这就需要先将目标图或源图存储一部分，以达到dma到ddr的友好性。
43.所述步骤s1中，将图像进行分割，使用少的资源处理大图像的仿射变换，采用仿射变换的等价性分割，即目标图中的分割框一一对应于源图的分割框。
44.所述方法，使得分割的图像拼接后和不分割即整幅图做仿射变换的处理结果完全一致。
45.所述分割既可以用软件实现，也可以用硬件实现。
46.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1，对于一个大尺寸的图像，根据硬件能够支持的最大尺寸对目标图进行分割，分割成一个个矩形框，然后再将矩形框按顺序映射到源图中；s2，硬件能够按照每一个矩形框进行仿射变换运算；s3，将每个矩形框对应的目标图拼接到一起，即可完成任意尺寸的仿射变换。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，其特征在于，所述步骤s2中每一个矩形框进行仿射变换运算，进一步包括：通过一个变换矩阵实现：设定源图像坐标为(x,y)，目标图像坐标为(x’,y’)，仿射变换的矩阵那么3.根据权利要求1所述的一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，其特征在于，所述方法由于仿射变换的性质导致若目标图的点是按顺序读取，那么源图输出的点则极大可能是非连续，这就需要先将目标图或源图存储一部分，以达到dma到ddr的友好性。4.根据权利要求1所述的一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，其特征在于，所述s1中，将图像进行分割，使用少的资源处理大图像的仿射变换，采用仿射变换的等价性分割，即目标图中的分割框一一对应于源图的分割框。5.根据权利要求1所述的一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，其特征在于，所述方法，使得分割的图像拼接后和不分割即整幅图做仿射变换的处理结果完全一致。6.根据权利要求1所述的一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，其特征在于，所述分割既可以用软件实现，也可以用硬件实现。

技术总结
本发明提供一种大尺寸图像仿射变换的实现方法，所述方法包括以下步骤：S1，对于一个大尺寸的图像，根据硬件能够支持的最大尺寸对目标图进行分割，分割成一个个矩形框，然后再将矩形框按顺序映射到源图中；S2，硬件能够按照每一个矩形框进行仿射变换运算；S3，将每个矩形框对应的目标图拼接到一起，即可完成任意尺寸的仿射变换。解决了对于大图像无法直接使用硬件进行全图的仿射变换，提出了一种对目标图像和源图像进行分割，并保证了分割后的目标图像和不分割的方法得到的图像完全一致。像和不分割的方法得到的图像完全一致。像和不分割的方法得到的图像完全一致。


技术研发人员：齐进明 张传兵
受保护的技术使用者：合肥君正科技有限公司
技术研发日：2020.08.10
技术公布日：2022/2/23