專利名稱：圖像處理設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術，尤其涉及采用積分圖方法的圖像處理設備和圖像處理方法。
背景技術：
隨著視頻監(jiān)控、人工智能、計算機視覺等應用的不斷普及，對圖像處理技術的性能提出了更高的要求。在圖像處理過程中，經常需要對規(guī)則區(qū)域(矩形或旋轉矩形)內像素的灰度值進行運算。例如在對象檢測和識別應用中，用一個大小固定的窗口在圖像上掃描， 根據窗口內像素的灰度值提取特征(例如Harr類特征)，并且將提取的特征輸入訓練好的分類器以檢測或識別窗口內的對象。這種基于規(guī)則區(qū)域內像素的灰度值進行的運算通常用到積分圖方法。積分圖的思想、可參見 Paul Viola 禾口 Michael Jones 的文章"RobustReal—time Object Detection”， Second International Workshop OnStatistical And Computational Theories Of Vision-Modeling, Learning, Computing, And Sampling, Vancouver, Canada, July 13, 2001。其被應用到實時的對象檢測框架中，顯示出其在規(guī)則區(qū)域內像素集的灰度值加和運算上的優(yōu)勢。積分圖方法需要預先計算圖像的像素的積分圖，因而也對圖像處理的性能帶來影響。在圖像尺寸較大的情況下，圖像中各個像素的積分圖的計算量更高，積分圖的存儲需要更多的存儲空間。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種圖像處理設備和圖像處理方法，其通過改進生成積分圖的方式來提高圖像處理的性能。本發(fā)明的一個實施例是一種圖像處理設備，包括計算裝置、存儲裝置、控制裝置和處理裝置。計算裝置可以計算由控制裝置指示的像素塊的積分圖。存儲裝置可以存儲所計算的積分圖?？刂蒲b置可以按順序確定圖像中相同尺寸的多個像素塊中的每個像素塊并向計算裝置指示該像素塊。根據這樣的順序，圖像高度和寬度方向之一，即第一方向上位置相同的像素塊按其中另一，即第二方向上的位置排列為序列。各序列按在第一方向上位置值的升序排列。同一序列中相鄰像素塊彼此相接或交疊，并且相鄰序列在第一方向上的位置范圍彼此相接或交疊。處理裝置分別根據每個像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理。計算裝置可以包括寫單元、讀單元和計算單元。寫單元可以將所計算的積分圖存儲到存儲裝置。讀單元可以針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素，在圖像的像素值和存儲裝置中該像素的相鄰像素的積分圖與該像素的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取像素值和相鄰像素的積分圖。計算單元可以根據該積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算該像素的積分圖。在上述圖像處理設備的進一步的實施例中，存儲裝置的容量可以不足以存儲所有像素塊的像素的積分圖。寫單元還可以針對計算單元所計算的每個積分圖，將該積分圖寫入存儲裝置中滿足下述條件的位置處在該位置處未存儲當前指示的像素塊的積分圖，或者如果在該位置處存儲有不屬于當前指示的像素塊的積分圖，則該積分圖的相應像素不與當前指示的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。在上述圖像處理設備的進一步的實施例中，還可以包括緩沖裝置，其容量不足以存儲比圖像中沿第二方向排列的像素更多的像素的積分圖。寫單元還可以針對當前計算的序列的各個像素塊中在第一方向上位置相同且與下一序列的像素塊相接或位于下一序列的像素塊中的每個像素，即下一序列的緩沖像素，將所計算的緩沖像素的積分圖寫入所述緩沖裝置中滿足下述條件的位置處在所述位置處未存儲所述緩沖像素的積分圖，或者如果在所述位置處存儲有積分圖并且所述積分圖不屬于所述緩沖像素，則所述位置處的積分圖的相應像素不與當前序列的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。讀單元還可以在當前指示的像素塊與緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置中的像素的積分圖，并且對于當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素，在圖像的像素值、該像素的積分圖和所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖間，或者在圖像的像素值、該像素的積分圖、所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖和所述存儲裝置中與該像素相鄰的像素的積分圖間存在積分圖關系的情況下，讀取像素值和相鄰像素的積分圖。計算單元還可以在當前指示的像素塊與緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，將從緩沖裝置讀取的積分圖作為相應像素的所計算的積分圖，并且針對當前指示的像素塊中與緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素相鄰、積分圖未在存儲裝置中的像素，根據上述積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算該像素的積分圖。在上述圖像處理設備的進一步的實施例中，奇序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序排列。偶序列的像素塊可以按第二方向上位置值的降序排列。相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的尾像素塊對齊。圖像處理設備還可以包括預緩沖裝置。 計算裝置還可以預先計算除第一個序列之外各個序列所覆蓋的第二方向上位置值最大的像素的積分圖。寫單元還可以將預先計算的積分圖存儲在預緩沖裝置中。讀單元還可以在當前指示的像素塊與預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從預緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置中的像素的積分圖。計算單元還可以在當前指示的像素塊與預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，將從預緩沖裝置讀取的積分圖作為相應像素的所計算的積分圖。在上述圖像處理設備的進一步的實施例中，存儲裝置的容量可以僅能夠存儲一個像素塊的積分圖。在上述圖像處理設備的進一步的實施例中，所有序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序或降序排列。相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的頭像素塊對齊。在上述圖像處理設備的進一步的實施例中，奇序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序和降序之一排列。偶序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序和降序之另一種排列。相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的尾像素塊對齊。本發(fā)明的一個實施例是一種圖像處理方法。在該方法中，按順序確定圖像中相同尺寸的多個像素塊中的每個像素塊并指示所述像素塊。根據所述順序，圖像高度和寬度方向之一，即第一方向上位置相同的像素塊按其中另一，即第二方向上的位置排列為序列。各個序列按在第一方向上位置值的升序排列。同一序列中相鄰像素塊彼此相接或交疊，并且相鄰序列在第一方向上的位置范圍彼此相接或交疊。計算所指示的像素塊的積分圖。分別根據每個像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理。計算可以包括將所計算的積分圖存儲到存儲裝置；針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素，在圖像的像素值和所存儲的該像素的相鄰像素的積分圖與該像素的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取像素值和相鄰像素的積分圖；和根據積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算該像素的積分圖。在上述圖像處理方法的進一步的實施例中，存儲裝置的容量可以不足以存儲所有像素塊的像素的積分圖。存儲涉及針對所計算的每個積分圖，將積分圖寫入存儲裝置中滿足下述條件的位置處在該位置處未存儲當前指示的像素塊的積分圖，或者如果在該位置處存儲有不屬于當前指示的像素塊的積分圖，則該積分圖的相應像素不與當前指示的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。在上述圖像處理方法的進一步的實施例中，還可以針對當前計算的序列的各個像素塊中在第一方向上位置相同且與下一序列的像素塊相接或位于下一序列的像素塊中的每個像素，即下一序列的緩沖像素，將所計算的緩沖像素的積分圖寫入容量不足以存儲比所述圖像中沿第二方向排列的像素更多的像素的積分圖的緩沖裝置中滿足下述條件的位置處在所述位置處未存儲所述緩沖像素的積分圖，或者如果在所述位置處存儲有積分圖并且所述積分圖不屬于所述緩沖像素，則所述位置處的積分圖的相應像素不與當前序列的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。在當前指示的像素塊與緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置中的像素的積分圖并且將讀取的積分圖作為該像素的所計算的積分圖。對于當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素，在圖像的像素值、該像素的積分圖和所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖間，或者在圖像的像素值、該像素的積分圖、所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖和所述存儲裝置中與該像素相鄰的像素的積分圖間存在積分圖關系的情況下，讀取像素值和相鄰像素的積分圖，并且根據積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算該像素的積分圖。在上述圖像處理方法的進一步的實施例中，奇序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序排列。偶序列的像素塊可以按第二方向上位置值的降序排列。相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的尾像素塊對齊?？梢灶A先計算除第一個序列之外各個序列所覆蓋的第二方向上位置值最大的像素的積分圖?？梢詫㈩A先計算的積分圖存儲在預緩沖裝置中。在當前指示的像素塊與預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，可以從預緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置中的像素的積分圖，并且將所讀取的積分圖作為該像素的所計算的積分圖。在上述圖像處理方法的進一步的實施例中，存儲裝置的容量可以僅能夠存儲一個像素塊的積分圖。在上述圖像處理方法的進一步的實施例中，所有序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序或降序排列。相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的頭像素塊對齊。
在上述圖像處理方法的進一步的實施例中，奇序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序和降序之一排列。偶序列的像素塊可以按第二方向上位置值的升序和降序之另一種排列。相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的尾像素塊對齊。


參照下面結合附圖對本發(fā)明實施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。在附圖中，相同的或對應的技術特征或部件將采用相同或對應的附圖標記來表示。在附圖中不必依照比例繪制出單元的尺寸和相對位置。圖1的框圖示出了根據本發(fā)明一個實施例的圖像處理設備的結構。圖2示出了說明掃描窗口在圖像上的掃描的示意圖。圖3a示意性示出了控制裝置所確定的掃描順序中像素塊的排列方式。圖北示意性示出了相鄰序列的排序方式的不同組合。圖3c示意性示出了相鄰序列的排序方式的不同組合。圖如示出在圖北所示的一種組合的情況下的像素塊序列的示例。圖4b示出在圖北所示的另一種組合的情況下的像素塊序列的示例。圖如示出在圖3c所示的一種組合的情況下的像素塊序列的示例。圖4d示出在圖3c所示的另一種組合的情況下的像素塊序列的示例。圖5的流程圖示出了根據本發(fā)明一個實施例的圖像處理方法。圖6的框圖示出了根據本發(fā)明另一個實施例的圖像處理設備的結構。圖7的框圖示出了根據本發(fā)明另一個實施例的圖像處理設備的結構。圖8是示出其中實現本發(fā)明的計算機的示例性結構的框圖。
具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。圖1的框圖示出了根據本發(fā)明一個實施例的圖像處理設備100的結構。如圖1所示，圖像處理設備100包括計算裝置102、控制裝置103、處理裝置104和存儲裝置105。圖像處理設備100也可以包括圖像存儲裝置101?？蛇x地，圖像存儲裝置 101也可以在圖像處理設備100之外，例如通過外設總線、網絡、串行/并行端口等連接手段與圖像處理設備100連接。圖像存儲裝置101存儲有要處理的圖像。例如圖像存儲裝置101可以實現為諸如硬盤、光盤的盤存儲設備，諸如SD(Secure Digital Memory)卡、CF(Compact Flash)卡、 記憶棒的存儲器卡，諸如隨機訪問存儲器(RAM)、閃速存儲器(FLASH MEMORY)的存儲器，等寸。圖像處理設備100通常用一個掃描窗口在圖像上進行掃描。圖2示出了說明掃描窗口 202在圖像201上的掃描的示意圖。如圖2所示，圖像201包含沿寬度方向X和高度方向Y排列的像素(如小方格所示)。根據圖像處理的需要，可以將掃描窗口移動到圖像中的任意位置。這里，圖像中的位置是指圖像中像素在寬度方向X和高度方向Y上的坐標(X， y)。掃描窗口在圖像中的位置是指掃描窗口的某個參考點(例如圖2中掃描窗口 202的方框的左上角頂點)在圖像中所覆蓋的像素的位置。掃描窗口沿寬度方向X或高度方向Y的位置值是指參考點在圖像中所覆蓋的像素的X或y坐標的值。在處理過程中，圖像處理設備100每當在圖像201中定位掃描窗口 202時，計算掃描窗口 202所覆蓋的像素塊中每個像素的積分圖。像素塊中所有像素的積分圖稱為該像素塊的積分圖。處理裝置104根據每個像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理，例如但不限于在像素塊中檢測或識別對象，例如人臉、 人體、汽車等。應當注意，圖像的尺寸和像素塊的尺寸不限于圖2所示的尺寸，而是能夠根據實際應用的需要來確定?？刂蒲b置103控制掃描窗口 202在圖像中的掃描順序。也就是說，控制裝置103按掃描順序確定圖像中相同尺寸(HXW)的多個像素塊(由掃描窗口 202覆蓋)中的每個像素塊。控制裝置103向計算裝置102指示所確定的每個像素塊。相應地，計算裝置102按順序得到控制裝置103的關于圖像中像素塊的指示。按照這種掃描順序，圖像高度方向Y和寬度方向X之一，即第一方向上位置相同的像素塊按其中另一，即第二方向上的位置排列為序列。各個序列按在第一方向上位置值的升序排列，同一序列中相鄰像素塊彼此交疊，并且相鄰序列在第一方向上的位置范圍彼此相接或交疊。能夠明白，這里所說的相鄰是指順序上的相鄰。圖3a示意性示出了控制裝置103所確定的掃描順序中像素塊的排列方式，其中第一方向為圖像高度方向Y，第二方向為圖像寬度方向X。在這樣的情況下，像素塊在第一方向上的位置可以用參考點(例如左上角頂點)的y坐標來表示，像素塊在第二方向上的位置可以用參考點(例如左上角頂點)的χ坐標來表示。該y坐標也表示相應像素塊所屬的序列在第一方向上的位置。在同一序列中，各個像素塊在第一方向(即圖像高度方向Y)上的位置(即參考點的y坐標)相同。在掃描順序中，不同序列在第一方向上的位置值按照升序排列，即第一方向上的位置值越小，則其掃描越優(yōu)先?？蛇x地，第一方向可以是圖像寬度方向X，并且第二方向可以是圖像高度方向Y。 在這樣的情況下，像素塊在第一方向上的位置可以用參考點(例如左上角頂點)的X坐標來表示，像素塊在第二方向上的位置可以用參考點(例如左上角頂點)的y坐標來表示。該 χ坐標也表示相應像素塊所屬的序列在第一方向上的位置。在同一序列中，各個像素塊在第一方向(即圖像高度方向X)上的位置(即參考點的χ坐標)相同。在掃描順序中，不同序列在第一方向上的位置值按照升序排列，即第一方向上的位置值越小，則其掃描越優(yōu)先。無論第一方向和第二方向怎樣，同一序列中的相鄰像素塊可以彼此相接，即兩者的邊重合，也可以彼此交疊。為了使圖示清楚，圖3a只示出掃描窗口經過的一個序列的像素塊302、303、304、305、306、307、308。如圖3a所示，像素塊302與像素塊303彼此交疊，其中網格線標記的部分即為交疊的像素部分，而像素塊303至308中的相鄰像素塊彼此相接。同一序列中各相鄰像素塊的相接和交疊關系的組合不限于圖3a所示的情況，而是能夠根據具體應用中圖像處理的需要采用任意的相接和交疊關系的組合。此外，不同序列中相接和交疊關系的組合可以相同，也可以不相同，這取決于具體應用中圖像處理的需要。同一序列中各個像素塊可以按照像素塊在第二方向上的位置值的升序或降序的排序方式排列。不同序列中所采用的排序方式可以相同，也可以不同。圖北示意性示出了相鄰序列的排序方式的不同組合，其中第一方向為圖像高度方向Y，第二方向為圖像寬度方向X。如圖北所示，在箭頭310和311表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭310所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列，在后序列中像素塊如箭頭311所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列。在箭頭312和313表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭312所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列，在后序列中像素塊如箭頭 313所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列。在箭頭314和315表示的組合中， 在前序列中像素塊如箭頭314所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列，在后序列中像素塊如箭頭315所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列。在箭頭316和317 表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭316所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列，在后序列中像素塊如箭頭317所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列。優(yōu)選地，在掃描順序中所有相鄰奇序列和偶序列(或者，偶序列和奇序列)可以只呈現一種組
I=I O圖3c示意性示出了相鄰序列的排序方式的不同組合，其中第一方向為圖像寬度方向X，第二方向為圖像高度方向Y。如圖3c所示，在箭頭320和321表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭320所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列，在后序列中像素塊如箭頭321所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列。在箭頭322和323表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭322所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列，在后序列中像素塊如箭頭323所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列。在箭頭3M和325表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭3M所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列，在后序列中像素塊如箭頭325所示按像素塊在第二方向上的位置值的升序排列。在箭頭3 和327表示的組合中，在前序列中像素塊如箭頭3 所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列，在后序列中像素塊如箭頭327所示按像素塊在第二方向上的位置值的降序排列。優(yōu)選地，在掃描順序中所有相鄰奇序列和偶序列(或者，偶序列和奇序列)可以只呈現一種組合。如前所述，相鄰序列在第一方向上的位置范圍彼此相接或交疊。以第一方向為圖像高度方向Y的情況為例，在前序列和在后序列在第一方向上的位置范圍分別為Y1 72和 y3 y4。如果y2 = y3，則為相接。如果y2 > y3，則為交疊。在圖3a所示的例子中，包含像素塊308的在前序列與包含像素塊308的在后序列在第一方向(即圖像高度方向Y)上的位置范圍交疊。在一個進一步的實施例中，相鄰序列中在后序列的頭像素塊可以與在前序列的兩個端像素塊之一對齊并且相接或交疊。例如，圖3a中通過像素塊308和309示出了在后序列的頭像素塊309與在前序列的頭或尾像素塊308對齊和交疊(帶網格線部分表示交疊部分)的關系。對齊和相接的關系也是容易理解的，在此沒有進行圖示。對齊是指兩個像素塊的像素在第二方向的位置的范圍相同。不同的相鄰序列組合中在后序列的頭像素塊與在前序列的兩個端像素塊之一的相接和交疊關系可以相同，也可以不同。在一個優(yōu)選實施例中，所有相鄰奇序列和偶序列(偶序列和奇序列)只采用一種排序方式組合，所有序列的序列內像素塊間的相接和交疊關系的組合彼此相同，并且不同的相鄰序列組合中在后序列的頭像素塊與在前序列的兩個端像素塊之一的相接和交疊關系相同。進一步地，所有序列的序列內相鄰像素塊均為彼此相接或均為彼此交疊，并且在交疊的情況下，交疊的尺寸相同?？蛇x或進一步地，不同的相鄰序列組合中在后序列的頭像素塊與在前序列的兩個端像素塊之一均為相接關系或均為交疊關系，并且在交疊的情況下交疊尺寸相同?；氐綀D1，控制裝置103能夠按照順序確定像素塊并向計算裝置102指示所確定的按照順序排列的每個像素塊。計算裝置102能夠計算由控制裝置103指示的像素塊的積分圖，即像素塊中各個像素的積分圖。存儲裝置105能夠存儲計算裝置102所計算的像素塊的積分圖。優(yōu)選地，存儲裝置105的訪問速度快于圖像存儲裝置101。例如，在一個具體實現中，圖像存儲裝置101可以是諸如硬盤或CF卡的外部存儲設備，存儲裝置105可以是諸如RAM的內存。在另一個具體實現中，圖像存儲裝置101可以是諸如RAM的內存，存儲裝置105可以是諸如高速緩存的更快速的存儲器。如圖1所示，計算裝置102包括讀單元1021、寫單元1022和計算單元1023。寫單元1022能夠將所計算的像素塊的積分圖存儲到存儲裝置105中。讀單元1021能夠針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素P，在圖像存儲裝置101存儲的圖像的像素值和存儲裝置105中存儲的像素P的相鄰像素Padj的積分圖與像素P的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取該積分圖關系所涉及的像素值和相鄰像素的積分圖。積分圖可以是垂直積分圖，也可以是旋轉積分圖。例如，Paul Viola和Michael Jones 在"Robust Real-time Obj ect Detection，，，SecondInternational Workshop On Statistical And Computational Theories OfVision-Modeling, Learning, Computing, And Sampling, Vancouver, Canada, July 13,2001 中描述了垂直積分圖，而 R. Lienhart 等人在"Empirical Analysis of Detection Cascades of Boosted Classifiers for Rap id Object Detection”，Intel Coiporation, Santa Clara，USA，2002 中描述了旋轉積分圖。假設圖像中的像素表示為(x，y)，其中x、y分別是在圖像的兩個正交方向，例如圖 2所示的X方向和Y方向上的位置，即坐標。按照垂直積分圖的定義，像素(X，y)的積分圖11^y)= Σ 叩,))
i<xj<y其中，I(i，j)表示像素(i，j)的像素值。根據垂直積分圖的定義，對于某個像素(X，y)，其積分圖可以與滿足條件i彡X, j ^ y的其它像素的積分圖和/或像素值形成等式關系。例如，II(x，y) = I(x，y)+II(x-l，y)+II(x，y-l)-II(x-l，y-1)(1)II (x, y) = II (x, y-
i<xII (χ, y) = II (x_l，y)+S2 (χ, y)，其中力=Σ7(Χ (3)
i^yII (χ, y) = II (χ-1, y-1)+S1 (χ, y)+S2 (χ, y)-I (χ, y)(4)其中舄(AJ)=Σ1^J)= Σ 1^o
i<x'^y其中像素(Χ-1，y)、(χ, y_l)、(χ-1, y-1)是像素(χ，y)的相鄰像素。能夠明白， II (x-1, y)、II (χ, y-1)、II (χ-1, y-1)也可以用涉及其它像素的積分圖和/或像素值的算式(例如，上述算式(1)、(2)、(3)、(4)或甚至直接根據積分圖定義)計算得到。用這樣的算式替換II (x-1，y)、II (χ，y-1)、II (χ_1，y_l)可以得到其它等式來計算II (χ, y)。這樣的等式也稱為積分圖關系。對于等式中涉及的積分圖和像素值及其對應像素，可以說這些積分圖和像素值間存在對應于該等式的積分圖關系，或這些對應像素間存在對應于該等式的積分圖關系。按照旋轉積分圖的定義，像素(X，y)的積分圖^J)其中，I(i，j)表示像素(i，j)的像素值。根據旋轉積分圖的定義，對于某個像素(χ，y)，其積分圖可以與滿足條件j<y， χ-i I ^ y-j的其它像素(i，j)的積分圖和/或像素值形成等式關系。例如，II (x, y) =II (χ-1, y-1) +T1 (χ, y-1) +T1 (x+1, y-1) +1 (χ, y) (5)其中^+’ IMGW為圖像寬度，或者II (χ, y) =II (x+1, y-1) +T2 (χ, y-1) +T2 (χ-1, y-1) +1 (χ, y) (6)其中乃_=JjIih-I,k~i)
0<i<k,0<i<hII (χ, y) =II (χ, y-1) +T1 (x+1, y-1) +T2 (χ-1, y-1) +1 (χ, y) (7)其中，像素(x-1，y-1)、(x+1, y_l)、(x, y-1)是像素(x，y)的相鄰像素。能夠明白，II (x-1, y-1)、II (x+1, y-1)、II (x, y-1)也可以用涉及其它像素的積分圖和/或像素值的算式(例如，上述算式(5)、(6)、(7)或甚至直接根據積分圖定義)計算得到。用這樣的算式替換II (x-1, y-1)、II (x+1, y-1)、II (χ, y-1)可以得到其它等式來計算II (χ, y)。這樣的等式也稱為積分圖關系。對于等式中涉及的積分圖和像素值及其對應像素，可以說這些積分圖和像素值間存在對應于該等式的積分圖關系，或這些對應像素間存在對應于該等式的積分圖關系。能夠明白，在這樣的積分圖關系中，要計算的積分圖不一定在等式的左邊。對應涉及N個量的等式，只要N-I個量已知，便能夠計算未知的一個量。對于χ < 0或y < 0的像素(x，y)，I (x, y) = 0。在垂直積分圖的情況下，對于χ < 0或y < 0的像素(X，y)，II (x, y) = 0，并且讀單元1021將其視為能夠從存儲裝置105 獲得；在旋轉積分圖的情況下，對于y<0的像素(X，y)，II(X，y) =0，并且讀取單元1021 將其視為能夠從存儲裝置105獲得。由于寫單元1022能夠將所計算的像素塊的積分圖存儲到存儲裝置105中，因此， 在開始控制裝置103指示的下一像素塊的積分圖計算時，至少由控制裝置103指示的上一像素塊的積分圖已經存儲在存儲裝置105中。取決于存儲裝置105的存儲容量，存儲裝置 105中也可能存儲有由控制裝置103在先指示的其它像素塊的積分圖。在存儲裝置105的存儲容量不足以存儲所有像素塊的積分圖的情況下，可以采用各種管理策略(例如先進先出等等)來為新計算出的積分圖讓出存儲空間。每個像素的積分圖的計算均使用到相應的積分圖關系。應當理解，對于涉及到N 個積分圖的積分圖關系，如果N-I個積分圖已知，則能夠導出未知的積分圖，其中所涉及到的像素值能夠從圖像存儲裝置101獲得。在本發(fā)明的實施例中，所使用的積分圖關系中所涉及的積分圖均為相鄰像素的積分圖。計算像素的積分圖所使用的相應積分圖關系可以靜態(tài)確定。例如，根據控制裝置 103要指示的像素塊的順序關系和存儲裝置105的管理策略，能夠確定在開始計算每個像素塊b的積分圖時，哪些像素的積分圖被存儲在存儲裝置105中。相應地，對于像素塊b中的每個像素P，能夠確定像素P的積分圖是否存儲在存儲裝置105中。因此，對于每個像素塊b，可以預先確定像素塊b的積分圖計算開始時像素塊b中積分圖未存儲在存儲裝置105 中(即積分圖未知)的像素P，即需要計算積分圖的像素P。根據式(1)-(7)能夠看出，相鄰像素的積分圖之間存在傳播關系，即在這樣的積分圖關系，如果所涉及的與積分圖未知的像素P相鄰的像素q的積分圖已知，即能夠從存儲裝置105獲得，則能夠知道像素ρ的積分圖。對于要計算積分圖的各個像素，可以確定每個像素的哪些相鄰像素的積分圖能夠從存儲裝置105獲得?？梢詾橐粋€像素ρ指定積分圖關系，其中對于垂直積分圖，積分圖關系可選自式(1)- ),而對于旋轉積分圖，積分圖關系可選自式(5)-(7)。對于可積分圖關系中所涉及的除像素ρ之外的其它像素的積分圖，如果確定有積分圖不能從存儲裝置105獲得，則用基于積分圖定義的像素值和來替換該積分圖， 從而獲得最終的積分圖關系。與能夠為其它像素指定的積分圖關系相比，為像素P指定的積分圖關系所導致的讀單元1021的讀取開銷應較低。每當新計算一個像素的積分圖時，寫單元1022能夠將其存儲在存儲裝置105中，因而能夠從存儲裝置105獲得積分圖的像素集發(fā)生改變并且是能夠確定的。于是，在此基礎上確定下一個像素的積分圖關系，直到為所有積分圖未知的像素指定了積分圖關系。上述順序也是計算像素的積分圖的順序。在開銷相同的情況下，可選擇更加接近像素塊左上頂點的像素。能夠理解，如果所采用的積分圖關系所涉及的像素值越少，則從圖像存儲裝置101 讀取數據的次數就越少，從而提高計算速度?？梢钥闯觯诟鞣N積分圖關系中，對于當前指示的像素塊b中需要計算積分圖的像素P，涉及的與像素P相鄰的像素Patu越多，則涉及的像素值就越少。因此，對于像素P，優(yōu)先為其指定涉及較多能夠從存儲裝置105獲得的像素 Patlj的積分圖的積分圖關系。最差的情況是全部涉及像素值的積分圖關系。然而由于控制裝置103指示的像素塊間的相接或交疊關系，像素的積分圖關系不都是最差情況?？梢酝ㄟ^例如預編程或設置配置信息的配置手段來使讀單元知道像素塊中應計算哪些像素的積分圖、其計算順序以及每個像素的相應積分圖關系。讀單元1021能夠針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素P，得到相應的預先指定的積分圖關系。對于積分圖關系中涉及的除像素P的積分圖之外的積分圖，從存儲裝置105獲得這樣的積分圖。對于積分圖關系中涉及的像素值，從圖像存儲裝置101獲得這樣的像素值。也可以為像素動態(tài)地指定積分圖關系。在這樣的情況下，圖像處理設備100可以確定要計算積分圖的像素中與積分圖能夠從存儲裝置105獲得的像素相鄰的像素p，并且為像素P中的一個像素P1指定積分圖關系，其中對于垂直積分圖，積分圖關系可選自式 (1)- ),而對于旋轉積分圖，積分圖關系可選自式(5)-(7)。對于可積分圖關系中所涉及的除像素P1之外的其它像素的積分圖，如果確定有積分圖不能從存儲裝置105獲得，則用基于積分圖定義的像素值和來替換該積分圖，從而獲得最終的積分圖關系。與能夠為其它像素P指定的積分圖關系相比，為像素P1指定的積分圖關系所導致的讀單元1021的讀取開銷應較低。相應地，計算裝置102計算像素P1的積分圖。每當新計算一個像素的積分圖時， 寫單元1022能夠將其存儲在存儲裝置105中，因而能夠從存儲裝置105獲得積分圖的像素集發(fā)生改變。于是，在此基礎上圖像處理設備100確定下一個像素的積分圖關系，直到為所有積分圖未知的像素指定了積分圖關系(因而也計算了積分圖。在開銷相同的情況下，可選擇更加接近像素塊左上頂點的像素。上述動態(tài)地指定積分圖關系可以實現在圖像處理設備100的未示出的裝置中，也可以實現在計算裝置102或控制裝置103中。在動態(tài)指定的情況下，讀單元1021能夠針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素P，得到相應的積分圖關系。對于積分圖關系中涉及的除像素P的積分圖之外的積分圖，從存儲裝置105獲得這樣的積分圖。對于積分圖關系中涉及的像素值，從圖像存儲裝置101獲得這樣的像素值。計算單元1023根據指定的積分圖關系和讀單元1021讀取的積分圖和像素值計算像素的積分圖。處理裝置104分別根據每個像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理。下面結合圖4示出的例子來說明圖像處理設備100。需要注意，雖然圖4中出于圖示簡單的目的只示出了相接的情形，然而根據本文的說明能夠明白，這里描述的實施例也適用于交疊的情況。圖如示出在圖北的箭頭310和311表示的組合的情況下的像素塊序列的示例。 首先掃描窗口如箭頭310所示進行掃描，其中像素塊401是箭頭310指示的序列(這里也將箭頭稱為序列)中的第一個像素塊。在這樣的序列中，相鄰像素塊彼此對齊并且相接或交疊。按照根據前面描述的方式確定的順序和積分圖關系，計算裝置102計算像素塊401 的各個像素的積分圖并存儲在存儲裝置105中。對于序列310中的后續(xù)像素塊(例如像素塊402)，至少其前一像素塊中最右列的像素與后續(xù)像素塊中最左列的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。像素塊403是序列310的尾像素塊，像素塊404是序列311中的第一個像素塊。像素塊404與像素塊403彼此對齊并且相接。至少像素塊403中最下行的像素與像素塊404 中最上行的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此，根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，像素塊404中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。對于序列311中的后續(xù)像素塊(例如像素塊405)，至少其前一像素塊中最左列的像素與后續(xù)像素塊中最右列的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。在圖北的箭頭312和313表示的組合的情況下，可以針對序列312和313分別重復前面參照圖如針對序列310描述的處理。圖4b示出在圖北的箭頭314和315表示的組合的情況下的像素塊序列的示例。 首先掃描窗口如箭頭314所示進行掃描，其中像素塊411是箭頭314指示的序列中的第一個像素塊。在這樣的序列中，相鄰像素塊彼此對齊并且相接或交疊。按照根據前面描述的方式確定的順序和積分圖關系，計算裝置102計算像素塊411的各個像素的積分圖并存儲在存儲裝置105中。對于序列314中的后續(xù)像素塊(例如像素塊412)，至少其前一像素塊中最左列的像素與后續(xù)像素塊中最右列的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。像素塊413是序列314的尾像素塊，像素塊414是序列315中的第一個像素塊。像素塊414與像素塊413彼此對齊并且相接。至少像素塊413中最下行的像素與像素塊414 中最上行的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此，根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，像素塊414中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。對于序列315中的后續(xù)像素塊(例如像素塊415)，至少其前一像素塊中最右列的像素與后續(xù)像素塊中最左列的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。在圖: 的箭頭316和317表示的組合的情況下，可以針對序列316和317分別重復前面參照圖4b針對序列314描述的處理。圖如示出在圖3c的箭頭320和321表示的組合的情況下的像素塊序列的示例。 首先掃描窗口如箭頭320所示進行掃描，其中像素塊421是箭頭320指示的序列中的第一個像素塊。在這樣的序列中，相鄰像素塊彼此對齊并且相接或交疊。按照根據前面描述的方式確定的順序和積分圖關系，計算裝置102計算像素塊421的各個像素的積分圖并存儲在存儲裝置105中。對于序列320中的后續(xù)像素塊(例如像素塊422)，至少其前一像素塊中最下行的像素與后續(xù)像素塊中最上行的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。像素塊423是序列320的尾像素塊，像素塊4M是序列321中的第一個像素塊。像素塊424與像素塊423彼此對齊并且相接。至少像素塊423中最右列的像素與像素塊414 中最左列的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此，根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，像素塊424中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。對于序列321中的后續(xù)像素塊(例如像素塊42 ，至少其前一像素塊中最上行的像素與后續(xù)像素塊中最下行的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。在圖3c的箭頭322和323表示的組合的情況下，可以針對序列322和323分別重復前面參照圖4c針對序列320描述的處理。圖4d示出在圖3c的箭頭324和325表示的組合的情況下的像素塊序列的示例。 首先掃描窗口如箭頭3M所示進行掃描，其中像素塊431是箭頭3M指示的序列中的第一個像素塊。在這樣的序列中，相鄰像素塊彼此對齊并且相接或交疊。按照根據前面描述的方式確定的順序和積分圖關系，計算裝置102計算像素塊431的各個像素的積分圖并存儲在存儲裝置105中。對于序列324中的后續(xù)像素塊(例如像素塊432)，至少其前一像素塊中最上行的像素與后續(xù)像素塊中最下行的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。像素塊433是序列324的尾像素塊，像素塊434是序列325中的第一個像素塊。像素塊434與像素塊433彼此對齊并且相接。至少像素塊433中最右列的像素與像素塊434 中最左列的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此，根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，像素塊434中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。對于序列325中的后續(xù)像素塊(例如像素塊425)，至少其前一像素塊中最下行的像素與后續(xù)像素塊中最上行的像素相鄰并且其積分圖能夠從存儲裝置105中獲得。因此， 根據前面確定計算順序和積分圖關系的方式，后續(xù)像素塊中積分圖的計算順序和積分圖關系的確定會受到此狀態(tài)的影響。在圖3c的箭頭3 和327表示的組合的情況下，可以針對序列3 和327分別重復前面參照圖4d針對序列3 描述的處理。圖5的流程圖示出了根據本發(fā)明一個實施例的圖像處理方法500。如圖5所示，方法500從步驟501開始。在步驟503，按順序確定圖像中相同尺寸的多個像素塊中的每個像素塊并指示所述像素塊，根據所述順序，圖像高度和寬度方向之一，即第一方向上位置相同的像素塊按其中另一，即第二方向上的位置排列為序列，所述序列按在第一方向上位置值的升序排列，同一序列中相鄰像素塊彼此相接或交疊，并且相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的兩個端像素塊之一對齊并且相接或交疊。步驟 503的處理可以與前面結合控制裝置103描述的處理相同。在步驟505，計算所指示的像素塊的積分圖。步驟505的處理可以與前面結合計算裝置102描述的處理相同。在步驟507，分別根據每個像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理。步驟507的處理可以與前面結合處理裝置104描述的處理相同。在步驟509，確定是否存在未處理的像素塊，如果有，則返回步驟503，否則方法在步驟511結束。具體地，步驟505包括步驟513、515和517。在步驟513，針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素，在圖像的像素值和所存儲的該像素的相鄰像素的積分圖與該像素的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取像素值和相鄰像素的積分圖。步驟513的處理可以與前面結合讀單元1021描述的處理相同。在步驟515，根據積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算像素的積分圖。步驟 515的處理可以與前面結合計算單元1023描述的處理相同。在步驟517，將所計算的積分圖存儲到存儲裝置。步驟517的處理可以與前面結合寫單元1022描述的處理相同。
這里，存儲裝置可以是結合圖1的實施例描述的存儲裝置105。在圖像處理設備100和圖像處理方法500的一個改進實施例中，存儲裝置105的容量不足以存儲所有像素塊的像素的積分圖。在這樣的情況下，在圖像處理設備100中，寫單元1022可以針對計算單元1023計算的每個積分圖，將該積分圖寫入存儲裝置105中滿足下述條件的位置處1)在該位置處未存儲當前指示的像素塊的積分圖，或者2)如果在該位置處存儲有不屬于當前指示的像素塊的積分圖，則該積分圖的相應像素不與當前指示的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。在圖像處理設備500中，步驟517可以包括針對所計算的每個積分圖，將該積分圖寫入存儲裝置105中滿足下述條件的位置處1)在該位置處未存儲當前指示的像素塊的積分圖，或者2)如果在該位置處存儲有不屬于當前指示的像素塊的積分圖，則該積分圖的相應像素不與當前指示的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。圖6的框圖示出了根據本發(fā)明另一個實施例的圖像處理設備600的結構。如圖6所示，圖像處理設備600包括計算裝置602、控制裝置603、處理裝置604、存儲裝置605和緩沖裝置606。圖像處理設備600也可以包括圖像存儲裝置601?？蛇x地，圖像存儲裝置601也可以在圖像處理設備600之外。計算裝置602包括讀單元6021、寫單元 6022和計算單元6023?？刂蒲b置603、處理裝置604、存儲裝置605和圖像存儲裝置601分別與控制裝置 103、處理裝置104、存儲裝置105和圖像存儲裝置101相同，這里不再重復說明。緩沖裝置606的容量不足以存儲比圖像中沿第二方向排列的像素更多的像素的積分圖。具體地，如果第二方向是圖像寬度方向X，則緩沖裝置606能夠存儲IMGW個像素的積分圖，其中IMGW是以像素為單位的圖像寬度。如果第二方向是圖像高度方向Y，則緩沖裝置606能夠存儲IMGH個像素的積分圖，其中IMGH是以像素為單位的圖像高度。緩沖裝置 606可以和存儲裝置605位置相同的設備上，也可以與存儲裝置605分離。優(yōu)選地，緩沖裝置606的訪問速度高于圖像存儲裝置601。寫單元6021包含寫單元1021的功能，并且針對當前計算的序列的各個像素塊中在第一方向上位置相同且與下一序列的像素塊相接或位于下一序列的像素塊中的每個像素，即下一序列的緩沖像素，將所計算的緩沖像素的積分圖寫入緩沖裝置606中滿足下述條件的位置處1)在該位置處未存儲緩沖像素的積分圖，或者2)如果在該位置處存儲有積分圖并且該積分圖不屬于下一序列的緩沖像素(即， 該積分圖是當前序列的緩沖像素的積分圖)，則所述位置處的積分圖的相應像素不與當前序列的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。當前序列的緩沖像素的積分圖用于計算下一序列的像素塊的積分圖。由于緩沖裝置606的容量有限，在當前序列的像素塊的積分圖計算過程中，新得到的緩沖像素的積分圖在緩沖裝置606中的存儲不應影響到當前的計算。上述條件1)和幻能夠保證滿足這個要求。讀單元6021包含讀單元1021的功能。此外，在當前指示的像素塊與緩沖裝置606
17存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，讀單元6021從緩沖裝置606讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置605中(即需要計算積分圖)的像素的積分圖(在這樣的情況下， 可以直接得到該像素的積分圖)。此外，對于當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置605 中(即需要計算積分圖)的像素P，在圖像的像素值、緩沖裝置606存儲的與像素ρ相鄰的像素q的積分圖與像素P的積分圖間，或者在圖像的像素值、緩沖裝置606存儲的與像素ρ 相鄰的像素q的積分圖、存儲裝置605中與像素ρ相鄰的像素r的積分圖與像素ρ的積分圖間存在積分圖關系的情況下，讀取所述像素值和相鄰像素(像素q或像素q與r)的積分圖。計算單元6023包含計算單元1023的功能。此外，在當前指示的像素塊與緩沖裝置606存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，將從緩沖裝置606讀取的積分圖作為相應像素的所計算的積分圖。此外，針對當前指示的像素塊中與緩沖裝置606存儲的積分圖的相應像素相鄰、積分圖未在存儲裝置605中的像素p，根據讀單元6021所采用的積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算像素P的積分圖。在為像素指定積分圖關系時，僅在積分圖關系中的積分圖被確定為不能從存儲裝置605和緩沖裝置606中獲得的情況下，才將該積分圖替換為基于積分圖定義的像素值和， 以獲得最終的積分圖關系。緩沖裝置606中存儲的緩沖像素的積分圖有利于減少積分圖關系中涉及的像素值的數量，增加所涉及的積分圖的數量。對于前面結合圖4描述的各種情形，由于緩沖裝置606的存在，使得像素塊內積分圖傳播關系發(fā)生改變，因而相應影響到積分圖關系的指定和計算順序。在指定積分圖關系時，只有被確定為不能從存儲裝置605和緩沖裝置606獲得的積分圖才被替換為基于積分圖定義的像素值和，從而獲得最終的積分圖關系。下面針對垂直積分圖參照各種情形來說明計算裝置602的處理。1.情形一序歹Ij 310 和 311參照圖4a，存在兩種情況1)序列310是掃描順序的第一個序列，其中像素塊401最左列的χ坐標均為0，所有像素塊的最上行的y坐標均為0。作為初始條件，緩沖裝置606中存儲各個虛擬像素Ub， yb), yb =-Lxb = O,..., IMGff-I 的積分圖 II (x, y) = 0。2)序列310是一個在后序列，其中像素塊401最左列的χ坐標均為0，在第一方向的位置范圍為Y1 y2。作為在前序列的計算結果，緩沖裝置606中存儲一行像素( ，yb)， Y1-I ^ Yb < Y2' Xb = 0, ... , IMGff-I 的積分圖 II (x, y)。1. 1在前序列的頭像素塊頭像素塊為像素塊401，對于像素行( ，yb)之下的待計算像素部分，最左上端像素(Χ84(11，^4(11)的左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素(X%a+l，ys4(ll)，其左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該行的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。
如果存在像素行( ，yb)之上的待計算像素部分，處理也與針對下面的部分的過程相似，只是起始像素為上面部分的左下端像素，順序變?yōu)橄葟淖蟮接以購南碌缴?，相鄰像素變?yōu)樽笙噜徬袼亍⒆笙孪噜徬袼睾拖孪噜徬袼?。依此類推，對于后續(xù)各行像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。1. 2在前序列的后續(xù)像素塊對于序列310中的后續(xù)像素塊(例如像素塊40 ，最左列待計算像素的左相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。處理與上述1. 1的過程相似。1.3在后序列的頭像素塊序列311是序列310的在后序列。像素塊404在第一方向的位置范圍為y3 y4。 作為在前序列的計算結果，緩沖裝置606中存儲一行像素(xb，yb)，y3-l彡yb < y4，xb = 0，. . .，IMGff-I 的積分圖 II (X，y)。對于像素塊404的待計算像素，最左上端像素(M4q4，ys404)的上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式O)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置 602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素(X、Q4+1，ys4Q4)，其左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、 上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該行的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各行像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。1. 4在后序列的后續(xù)像素塊對于序列311中的后續(xù)像素塊(例如像素塊40 ，最右列待計算像素的右相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。對于像素行( ，yb)之下的待計算像素部分，最右上端像素(Χ84(Ι5，^4(Ι5)的右相鄰像素的積分圖、右上相鄰像素的積分圖、上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。 之后，對于像素O^4tl5-I, ys4J，可類似地指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該行的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各行像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。如果存在像素行( ，yb)之上的待計算像素部分，處理與針對下面部分的過程相似，只是起始像素為上面部分的右下端像素，順序變?yōu)橄葟挠业阶笤購南碌缴?，相鄰像素變?yōu)橛蚁噜徬袼?、右下相鄰像素和下相鄰像素?.情形二 序歹丨J 312和313針對序列312和313可分別重復前面1. 1和1. 2描述的處理。3.情形三序列314和315參照圖4b，存在兩種情況1)序列314是掃描順序的第一個序列，其中所有像素塊的最上行的y坐標均為0， 像素塊411最右列的χ坐標均為IMGW-I。作為初始條件，緩沖裝置606中存儲各個虛擬像素(xb，yb),yb = -l,xb = 0, ... , IMGff-I 的積分圖 II (x, y) = 0。2)序列314是一個在后序列，其中像素塊411最右列的χ坐標均為IMGW-I，在第一方向的位置范圍為yi y2。作為在前序列的計算結果，緩沖裝置606中存儲一行像素( ， yb)，Y1-I ^ Yb < Y2' Xb = 0, ... , IMGff-I 的積分圖 II (x, y)。3. 1在前序列的頭像素塊對于像素塊411的在像素行( ，yb)之下的待計算像素部分，最左上端像素Us411， YS411)的上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式O)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素(xs411+l，ys411)，其左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、 上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該行的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各行像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。如果存在像素行( ，yb)之上的待計算像素部分，處理也與針對下面的部分的過程相似，只是起始像素為上面部分的左下端像素，順序變?yōu)橄葟淖蟮接以購南碌缴?，在相鄰像素方面左上相鄰像素、上相鄰像素分別變?yōu)樽笙孪噜徬袼睾拖孪噜徬袼亍?. 2在前序列的后續(xù)像素塊對于序列314中的后續(xù)像素塊(例如像素塊412)，最右列待計算像素的右相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。處理與上述1. 4的過程相似。3. 3在后序列的頭像素塊序列315是序列314的在后序列。對于其像素塊414，處理與上述1. 3的過程相似。3. 4在后序列的后續(xù)像素塊對于序列315中的后續(xù)像素塊(例如像素塊415)，最左列待計算像素的左相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。處理與上述1. 2的過程相似。4.情形四序列316和317針對序列316和317可分別重復前面3. 1和3. 2描述的處理。5.情形五序列320和321參照圖如，存在兩種情況1)序列320是掃描順序的第一個序列，其中像素塊421最左列的χ坐標均為0，所有像素塊的最上行的y坐標均為0。作為初始條件，緩沖裝置606中存儲各個虛擬像素Ub， yb), xb =-Lyb = O,..., IMGH-I 的積分圖 II (x, y) = 0。2)序列320是一個在后序列，其中像素塊421最上行的y坐標均為0，在第一方向的位置范圍為& &。作為在前序列的計算結果，緩沖裝置606中存儲一列像素Ub，yb)， X1-I ^ xb < x2, yb = 0, ... , IMGH-I 的積分圖 II (x, y)。5. 1在前序列的頭像素塊頭像素塊為像素塊421，對于像素列( ，yb)之右的待計算像素部分，最左上端像素(XS421，^421)的左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素Us421，作421+1)，其左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該列的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。如果存在像素列( ，yb)之左的待計算像素部分，處理也與針對右面的部分的過程相似，只是起始像素為左面部分的右上端像素，順序變?yōu)橄葟纳系较略購挠业阶?，相鄰像素變?yōu)橛蚁噜徬袼?、右上相鄰像素和上相鄰像素。依此類推，對于后續(xù)各列像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。5. 2在前序列的后續(xù)像素塊對于序列320中的后續(xù)像素塊(例如像素塊42 ，最上行待計算像素的上相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。處理與上述5. 1的過程相似。5. 3在后序列的頭像素塊序列321是序列320的在后序列。像素塊4 在第一方向的位置范圍為知 x4。 作為在前序列的計算結果，緩沖裝置606中存儲一列像素(xb, yb)，X3-I ^xb< x4, yb = 0，. . .，IMGH-I 的積分圖 II (χ, y)。對于像素塊424的待計算像素，最左上端像素0^424，ys424)的左相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(3)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置 602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素(m424，ys424+l)，其左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、 上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該列的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各列像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。5. 4在后序列的后續(xù)像素塊對于序列321中的后續(xù)像素塊(例如像素塊42 ，最下行待計算像素的下相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。對于像素列( ，yb)之右的待計算像素部分，最左下端像素Us425，^425)的左相鄰像素的積分圖、左下相鄰像素的積分圖、下相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。 之后，對于像素(m425，ys425-l)，可類似地指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該列的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各列像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。如果存在像素行( ，yb)之左的待計算像素部分，處理與針對右面部分的過程相似，只是起始像素為左面部分的右下端像素，順序變?yōu)橄葟挠业阶笤購南碌缴?，相鄰像素變?yōu)橛蚁噜徬袼亍⒂蚁孪噜徬袼睾拖孪噜徬袼亍?.情形六序歹丨J 322和323針對序列322和323可分別重復前面5. 1和5. 2描述的處理。
7.情形七序歹丨J 324和325參照圖4d，存在兩種情況1)序列324是掃描順序的第一個序列，其中所有像素塊的最左列的χ坐標均為0， 像素塊431最下行的y坐標均為IMGH-I。作為初始條件，緩沖裝置606中存儲各個虛擬像素(xb，yb),xb = -l,yb = 0, ... , IMGH-I 的積分圖 II (x, y) = 0。2)序列3 是一個在后序列，其中像素塊431最下行的y坐標均為IMGH-1，在第一方向的位置范圍為X1 &。作為在前序列的計算結果，緩沖裝置606中存儲一列像素( ， yb)，X1-I ^ Xb < x2' Yb = 0, ... , IMGH-I 的積分圖 II (x, y)。7. 1在前序列的頭像素塊對于像素塊431的在像素行( ，yb)之右的待計算像素部分，最左上端像素(xs431， ys431)的左相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(3)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素(XS431，ys431+l)，其左相鄰像素的積分圖、左上相鄰像素的積分圖、 上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該列的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各列像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。如果存在像素行( ，yb)之左的待計算像素部分，處理也與針對右面的部分的過程相似，只是起始像素為左面部分的右上端像素，順序變?yōu)橄葟纳系较略購挠业阶螅谙噜徬袼胤矫鎻淖笙噜徬袼亍⒆笊舷噜徬袼胤謩e變?yōu)橛蚁噜徬袼?、右上相鄰像素?. 2在前序列的后續(xù)像素塊對于序列324中的后續(xù)像素塊(例如像素塊43 ，最下行待計算像素的下相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。處理與上述5. 4的過程相似。7. 3在后序列的頭像素塊序列325是序列324的在后序列。對于其像素塊434，處理與上述5. 3的過程相似。7. 4在后序列的后續(xù)像素塊對于序列315中的后續(xù)像素塊(例如像素塊43 ，最上行待計算像素的上相鄰像素的積分圖在存儲裝置605中。處理與上述5. 2的過程相似。8.情形八序歹丨J 326和327針對序列3 和327可分別重復前面7. 1和7. 2描述的處理。相應地，在圖像處理方法500的進一步改進中，步驟517還包括針對當前計算的序列的各個像素塊中在第一方向上位置相同且與下一序列的像素塊相接或位于下一序列的像素塊中的每個像素，即下一序列的緩沖像素，將所計算的緩沖像素的積分圖寫入容量不足以存儲比所述圖像中沿第二方向排列的像素更多的像素的積分圖的緩沖裝置中滿足下述條件的位置處1)在所述位置處未存儲所述緩沖像素的積分圖，或者2)如果在所述位置處存儲有積分圖并且所述積分圖不屬于所述緩沖像素，則所述
22位置處的積分圖的相應像素不與當前序列的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。緩沖裝置可以是緩沖裝置606。當前序列的緩沖像素的積分圖用于計算下一序列的像素塊的積分圖。由于緩沖裝置的容量有限，在當前序列的像素塊的積分圖計算過程中， 新得到的緩沖像素的積分圖在緩沖裝置中的存儲不應影響到當前的計算。上述條件1)和 2)能夠保證滿足這個要求。步驟513還包括在當前指示的像素塊與緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素的積分圖并且將讀取的積分圖作為所述像素的所計算的積分圖，以及對于當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素，在圖像的像素值、所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖與該像素的積分圖間，或者在圖像的像素值、所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖、所述存儲裝置中與該像素相鄰的像素的積分圖與該像素的積分圖間存在積分圖關系的情況下，讀取所述像素值和相鄰像素的積分圖。步驟515還包括根據所述積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算所述像素的積分圖。圖7的框圖示出了根據本發(fā)明另一個實施例的圖像處理設備700的結構。 如圖7所示，圖像處理設備700包括計算裝置702、控制裝置703、處理裝置704、存儲裝置705、緩沖裝置706和預緩沖裝置707。圖像處理設備700也可以包括圖像存儲裝置 701?？蛇x地，圖像存儲裝置701也可以在圖像處理設備700之外。計算裝置702包括讀單元7021、寫單元7022和計算單元7023。處理裝置704、存儲裝置705、圖像存儲裝置701和緩沖裝置706分別與處理裝置 604、存儲裝置605、圖像存儲裝置601和緩沖裝置606相同，這里不再重復說明?？刂蒲b置703包含控制裝置603的功能。此外，控制裝置703還進一步使得奇序列(例如第一、第三、...)的像素塊按第二方向上位置值的升序排列，偶序列(例如第二、 第四、...)的像素塊按第二方向上位置值的降序排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的尾像素塊對齊并且相接或交疊。計算裝置7023包含計算裝置6023的功能。此外，計算裝置7023還預先計算除第一個序列之外各個序列所覆蓋的第二方向上位置值最大的像素的積分圖。寫單元7022包含寫單元6022的功能。此外，寫單元7022還將計算裝置7023預先計算的積分圖存儲在預緩沖裝置707中。讀單元7021包含讀單元6021的功能。此外，讀單元7021還在當前指示的像素塊與預緩沖裝置707存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從預緩沖裝置707讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置705中的像素的積分圖。計算單元7023還在當前指示的像素塊與預緩沖裝置707存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，將從預緩沖裝置707 讀取的積分圖作為相應像素的所計算的積分圖。在為像素指定積分圖關系時，僅在積分圖關系中的積分圖被確定為不能從存儲裝置705、緩沖裝置706和預緩沖裝置707中獲得的情況下，才將該積分圖替換為基于積分圖定義的像素值和，以獲得最終的積分圖關系。預緩沖裝置707中存儲的第二方向上位置值最大的像素的積分圖有利于減少積分圖關系中涉及的像素值的數量，增加所涉及的積分圖的數量。
對于前面結合圖4描述的各種情形，由于預緩沖裝置707的存在，使得第二方向上位置值最大的像素塊內積分圖傳播關系發(fā)生改變，因而相應影響到積分圖關系的指定和計算順序。在指定積分圖關系時，只有被確定為不能從存儲裝置705、緩沖裝置706和預緩沖裝置707獲得的積分圖才被替換為基于積分圖定義的像素值和，從而獲得最終的積分圖關系。相應地，給1. 3的處理帶來改變像素塊404的待計算像素的最右上端像素(Xs4Q4， YS404)的上相鄰像素的積分圖、右上相鄰像素的積分圖、右相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素0^4(l4+l，ys4(l4)，其右相鄰像素的積分圖、右上相鄰像素的積分圖、上相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該行的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各行像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖。相應地，給5. 3的處理帶來改變像素塊似4的待計算像素的最左下端像素Us424， YS424)的左相鄰像素的積分圖、左下相鄰像素的積分圖、下相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602首先計算該像素的積分圖。之后，對于像素Us424，^424-I),其左相鄰像素的積分圖、左下相鄰像素的積分圖、下相鄰像素的積分圖是可直接獲得的，因而指定對應于式(1)的積分圖關系，其訪問開銷最低，因此計算裝置602接著計算該像素的積分圖。依此類推，對于該列的后續(xù)像素可以重復該過程以指定積分圖關系和計算積分圖。依此類推，對于后續(xù)各列像素，可以重復上述過程以指定積分圖關系和計算積分圖?？梢詫η懊鎴D像處理方法500的進一步改進實施例進行修改，步驟503還包括進行確定，使得奇序列(例如第一、第三、...)的像素塊按第二方向上位置值的升序排列，偶序列(例如第二、第四、...)的像素塊按第二方向上位置值的降序排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的尾像素塊對齊并且相接或交疊。步驟515還包括預先計算除第一個序列之外各個序列所覆蓋的第二方向上位置值最大的像素的積分圖。步驟517還包括將預先計算的積分圖存儲在預緩沖裝置中。預緩沖裝置可以是預緩沖裝置707。步驟513 還包括在當前指示的像素塊與預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從預緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在存儲裝置中的像素的積分圖。而步驟515還包括將所讀取的積分圖作為像素的所計算的積分圖。在前面實施例的一個改進中，存儲裝置的容量僅能夠存儲一個像素塊的積分圖。 從寫單元的角度看，掃描過程是不斷重復地將存儲裝置中當前像素塊的積分圖替換為下一像素塊的積分圖的過程。在相鄰像素塊對齊且交疊的情況下，下一像素塊的部分像素的積分圖已經在存儲裝置中，因此不必移出存儲裝置。為適應這樣的情形，可以將像素塊視為由第一方向上的列組成。相應地，也可以將像素塊的積分圖視為由第一方面上的列組成。在存儲裝置中，用鏈表來索引這樣的列。相應地，寫單元能夠方便地只更新非交疊的部分。本發(fā)明的設備和方法可通過硬件、軟件和二者的結合的方式來實現。在通過硬件實現的情況下，對于設備包括的各個裝置，可以根據其功能設計出輸入輸出的邏輯真值表，然后按照數字邏輯設計方法由邏輯真值表構造出相應邏輯電路。也可以根據邏輯真值表對可編程邏輯器件進行編程，以實現相應邏輯電路。各個裝置可通過總線、專用連接或網絡相連。對于方法的各個步驟，可以根據其功能設計出輸入輸出的邏輯真值表，然后按照數字邏輯設計方法由邏輯真值表構造出執(zhí)行步驟的功能的相應邏輯電路。也可以根據邏輯真值表對可編程邏輯器件進行編程，以實現步驟的功能的相應邏輯電路。相互銜接的步驟可通過總線、專用連接或網絡相連。在通過軟件實現的情況下，可將設備的各個裝置和方法的各個步驟的功能通過諸如C、BASIC、JAVA等的編程語言編制成計算機程序。當諸如個人計算機的計算機執(zhí)行這樣的計算機程序時，能夠實現設備和方法的功能。圖8是示出其中實現本發(fā)明的設備和方法的計算機的示例性結構的框圖。在圖8中，中央處理單元(CPU)801根據只讀映射數據(ROM)802中存儲的程序或從存儲部分808加載到隨機存取映射數據(RAM) 803的程序執(zhí)行各種處理。在RAM 803中， 也根據需要存儲當CPU 801執(zhí)行各種處理等等時所需的數據。CPU 801、ROM 802和RAM 803經由總線804彼此連接。輸入/輸出接口 805也連接到總線804。下述部件連接到輸入/輸出接口 805 輸入部分806，包括鍵盤、鼠標等等；輸出部分807，包括顯示器，比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)等等，和揚聲器等等；存儲部分808，包括硬盤等等；和通信部分809，包括網絡接口卡比如LAN卡、調制解調器等等。通信部分809經由網絡比如因特網執(zhí)行通信處理。根據需要，驅動器810也連接到輸入/輸出接口 805?？刹鹦督橘|811比如磁盤、 光盤、磁光盤、半導體映射數據等等根據需要被安裝在驅動器810上，使得從中讀出的計算機程序根據需要被安裝到存儲部分808中。在通過軟件實現上述步驟和處理的情況下，從網絡比如因特網或存儲介質比如可拆卸介質811安裝構成軟件的程序。本領域的技術人員應當理解，這種存儲介質不局限于圖8所示的其中存儲有程序、與方法相分離地分發(fā)以向用戶提供程序的可拆卸介質811。可拆卸介質811的例子包含磁盤、光盤(包含光盤只讀映射數據(⑶-ROM)和數字通用盤(DVD))、磁光盤(包含迷你盤(MD)和半導體映射數據?；蛘撸鎯橘|可以是ROM 802、存儲部分808中包含的硬盤等等，其中存有程序，并且與包含它們的方法一起被分發(fā)給用戶。在前面的說明書中參照特定實施例描述了本發(fā)明。然而本領域的普通技術人員理解，在不偏離如權利要求書限定的本發(fā)明的范圍的前提下可以進行各種修改和改變。
權利要求
1.一種圖像處理設備，包括計算裝置，被配置為計算由控制裝置指示的像素塊的積分圖； 存儲裝置，用于存儲所計算的積分圖；控制裝置，被配置為按順序確定圖像中相同尺寸的多個像素塊中的每個像素塊并向所述計算裝置指示所述像素塊，根據所述順序，圖像高度和寬度方向之一，即第一方向上位置相同的像素塊按其中另一，即第二方向上的位置排列為序列，所述序列按在第一方向上位置值的升序排列，同一序列中相鄰像素塊彼此相接或交疊，并且相鄰序列在第一方向上的位置范圍彼此相接或交疊；處理裝置，被配置為分別根據每個所述像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理， 其中所述計算裝置包括寫單元，被配置為將所計算的積分圖存儲到所述存儲裝置；讀單元，被配置為針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素，在所述圖像的像素值和所述存儲裝置中所述像素的相鄰像素的積分圖與所述像素的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取所述像素值和相鄰像素的積分圖；和計算單元，被配置為根據所述積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算所述像素的積分圖。
2.如權利要求1所述的圖像處理設備，其中所述存儲裝置的容量不足以存儲所有像素塊的像素的積分圖，其中所述寫單元進一步被配置為針對所述計算單元所計算的每個積分圖，將所述積分圖寫入所述存儲裝置中滿足下述條件的位置處在所述位置處未存儲當前指示的像素塊的積分圖，或者如果在所述位置處存儲有不屬于當前指示的像素塊的積分圖，則該積分圖的相應像素不與當前指示的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。
3.如權利要求2所述的圖像處理設備，還包括緩沖裝置，其容量不足以存儲比所述圖像中沿第二方向排列的像素更多的像素的積分圖，其中所述寫單元進一步被配置為針對當前計算的序列的各個像素塊中在第一方向上位置相同且與下一序列的像素塊相接或位于下一序列的像素塊中的每個像素，即下一序列的緩沖像素，將所計算的緩沖像素的積分圖寫入所述緩沖裝置中滿足下述條件的位置處 在所述位置處未存儲所述緩沖像素的積分圖，或者如果在所述位置處存儲有積分圖并且所述積分圖不屬于所述緩沖像素，則所述位置處的積分圖的相應像素不與當前序列的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰，其中所述讀單元進一步被配置為在當前指示的像素塊與所述緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從所述緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素的積分圖，并且對于當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素，在圖像的像素值、該像素的積分圖和所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖間，或者在圖像的像素值、該像素的積分圖、所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖和所述存儲裝置中與該像素相鄰的像素的積分圖間存在積分圖關系的情況下，讀取所述像素值和相鄰像素的積分圖，并且，其中所述計算單元進一步被配置為在當前指示的像素塊與所述緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，將從所述緩沖裝置讀取的積分圖作為所述相應像素的所計算的積分圖，并且針對當前指示的像素塊中與所述緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素相鄰、 積分圖未在所述存儲裝置中的像素，根據所述積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算所述像素的積分圖。
4.如權利要求3所述的圖像處理設備，其中奇序列的像素塊按第二方向上位置值的升序排列，偶序列的像素塊按第二方向上位置值的降序排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的尾像素塊對齊，其中所述圖像處理設備還包括預緩沖裝置，其中所述計算裝置進一步被配置為預先計算除第一個序列之外各個序列所覆蓋的第二方向上位置值最大的像素的積分圖，其中所述寫單元進一步被配置為將所述預先計算的積分圖存儲在所述預緩沖裝置中， 其中所述讀單元進一步被配置為在當前指示的像素塊與所述預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從所述預緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素的積分圖，并且，其中所述計算單元進一步被配置為在當前指示的像素塊與所述預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，將從所述預緩沖裝置讀取的積分圖作為所述相應像素的所計算的積分圖。
5.如權利要求2或3或4所述的圖像處理設備，其中所述存儲裝置的容量僅能夠存儲一個所述像素塊的積分圖。
6.如權利要求1所述的圖像處理設備，其中所有序列的像素塊按第二方向上位置值的升序或降序排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的頭像素塊對齊。
7.如權利要求1所述的圖像處理設備，其中奇序列的像素塊按第二方向上位置值的升序和降序之一排列，偶序列的像素塊按第二方向上位置值的升序和降序之另一種排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的尾像素塊對齊。
8.一種圖像處理方法，包括按順序確定圖像中相同尺寸的多個像素塊中的每個像素塊并指示所述像素塊，根據所述順序，圖像高度和寬度方向之一，即第一方向上位置相同的像素塊按其中另一，即第二方向上的位置排列為序列，所述序列按在第一方向上位置值的升序排列，同一序列中相鄰像素塊彼此相接或交疊，并且相鄰序列在第一方向上的位置范圍彼此相接或交疊； 計算所指示的像素塊的積分圖；和分別根據每個所述像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理， 其中所述計算包括 將所計算的積分圖存儲到存儲裝置；針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素，在所述圖像的像素值和所存儲的所述像素的相鄰像素的積分圖與所述像素的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取所述像素值和相鄰像素的積分圖；和根據所述積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算所述像素的積分圖。
9.如權利要求8所述的圖像處理方法，其中所述存儲裝置的容量不足以存儲所有像素塊的像素的積分圖，其中所述存儲包括針對所計算的每個積分圖，將所述積分圖寫入所述存儲裝置中滿足下述條件的位置處在所述位置處未存儲當前指示的像素塊的積分圖，或者如果在所述位置處存儲有不屬于當前指示的像素塊的積分圖，則該積分圖的相應像素不與當前指示的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰。
10.如權利要求9所述的圖像處理方法，還包括針對當前計算的序列的各個像素塊中在第一方向上位置相同且與下一序列的像素塊相接或位于下一序列的像素塊中的每個像素，即下一序列的緩沖像素，將所計算的緩沖像素的積分圖寫入容量不足以存儲比所述圖像中沿第二方向排列的像素更多的像素的積分圖的緩沖裝置中滿足下述條件的位置處在所述位置處未存儲所述緩沖像素的積分圖，或者如果在所述位置處存儲有積分圖并且所述積分圖不屬于所述緩沖像素，則所述位置處的積分圖的相應像素不與當前序列的像素塊中尚未計算積分圖的像素相鄰；在當前指示的像素塊與所述緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從所述緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素的積分圖并且將讀取的積分圖作為所述像素的所計算的積分圖；以及對于當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素，在圖像的像素值、該像素的積分圖和所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖間，或者在圖像的像素值、該像素的積分圖、所述緩沖裝置存儲的與該像素相鄰的像素的積分圖和所述存儲裝置中與該像素相鄰的像素的積分圖間存在積分圖關系的情況下，讀取所述像素值和相鄰像素的積分圖，并且根據所述積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算所述像素的積分圖。
11.如權利要求10所述的圖像處理方法，其中奇序列的像素塊按第二方向上位置值的升序排列，偶序列的像素塊按第二方向上位置值的降序排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的尾像素塊對齊，其中所述方法還包括預先計算除第一個序列之外各個序列所覆蓋的第二方向上位置值最大的像素的積分圖；將所述預先計算的積分圖存儲在所述預緩沖裝置中；在當前指示的像素塊與所述預緩沖裝置存儲的積分圖的相應像素交疊的情況下，從所述預緩沖裝置讀取當前指示的像素塊中積分圖未在所述存儲裝置中的像素的積分圖，并且將所讀取的積分圖作為所述像素的所計算的積分圖。
12.如權利要求9或10或11所述的圖像處理方法，其中所述存儲裝置的容量僅能夠存儲一個所述像素塊的積分圖。
13.如權利要求8所述的圖像處理方法，其中所有序列的像素塊按第二方向上位置值的升序或降序排列，相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的頭像素塊對齊。
14.如權利要求8所述的圖像處理方法，其中奇序列的像素塊按第二方向上位置值的升序和降序之一排列，偶序列的像素塊按第二方向上位置值的升序和降序之另一種排列， 相鄰序列中在后序列的頭像素塊與在前序列的尾像素塊對齊。
全文摘要
圖像處理設備和方法。圖像處理設備包含計算裝置，其計算由控制裝置指示的像素塊的積分圖；存儲裝置，用于存儲所計算的積分圖；控制裝置，其按順序確定圖像中相同尺寸的多個像素塊中的每個像素塊并向計算裝置指示所述像素塊；處理裝置，其分別根據每個像素塊的積分圖來執(zhí)行圖像處理，計算裝置包含寫單元，其將所計算的積分圖存儲到存儲裝置；讀單元，其針對當前指示的像素塊中積分圖未知的每個像素。在圖像的像素值和存儲裝置中該像素的相鄰像素的積分圖與該像素的積分圖存在積分圖關系的情況下，讀取像素值和相鄰像素的積分圖；和計算單元，其根據積分圖關系和所讀取的積分圖和像素值計算該像素的積分圖。
文檔編號G06T5/00GK102194202SQ201010116588
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權日2010年3月1日
發(fā)明者吳偉國, 梅樹起, 韓博 申請人:索尼公司