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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明提供了一种基于SSIM算法的图像相似度检测硬件加速器VLSI结构，包括输入模块、乘法单元模块、加法器阵列、累加移位器模块、算数运算模块和累加计算器。输入模块用高斯模板对待比较图像进行扫描，将图像像素亮度值存储在当前帧图像行存和参考帧图像行存；乘法单元模块、加法器阵列、累加移位器模块、算数运算模块和累加计算器按照SSIM算法对两个行存的数据分别进行一系列处理，最终得到两幅待比较图像的MSSIM值，通过对MSSIM值进行比较，判断两幅图像是否相似。基于此架构可设计图像相似度检测硬件加速器，用来比较两幅图像的相似度。该VLSI结构可以提高嵌入式视觉和图像处理系统的性能，对系统功耗有严格限制的端侧嵌入式视觉系统具有重要的应用价值。

主权项：1.一种基于SSIM算法的图像相似度检测硬件加速器VLSI结构，其特征在于，包括输入模块、乘法单元模块、加法器阵列、累加移位器模块、算数运算模块和累加计算器；所述输入模块包括当前帧图像行存、参考帧图像行存和高斯参数缓存，当前帧图像行存和参考帧图像行存均由K+1个深度为M的存储器组成，分别存储当前帧图像和参考帧图像像素的亮度值；用K×K大小的高斯模板在两幅M×M大小的待比较图像中从左至右、从上至下进行光栅化滑动扫描，滑动扫描步长为1个像素，在当前帧图像中扫描得到的图像窗口内各个像素的亮度值xi保存在当前帧图像行存，在参考帧图像中扫描得到的图像窗口内各个像素的亮度值yi保存在参考帧图像行存，当前帧图像行存和参考帧图像行存中的数据随着高斯模板的滑动进行更新；高斯参数缓存保存高斯模板参数wi；i表示高斯模板窗口内第i个位置，i＝1,2,……,K×K；所述乘法单元模块包含K个乘法单元；乘法单元模块对输入模块进行扫描，将当前帧图像行存、参考帧图像行存和高斯参数缓存的数据按列输入乘法单元模块，当前列的第j行数据送入第j个乘法单元，第j个乘法单元输出wjxj、wjyj、wjxjyj的值，wj为当前列第j行的高斯模板参数，xj和yj分别为当前帧图像行存和参考帧图像行存中当前列第j行的数据，j＝1,2,……,K；所述加法器阵列将乘法单元模块输出值按如下公式进行累加： 式中，A、B、C、D、E分别当前列的wjxj、wjyj、wjxjyj累加值；所述累加移位器模块包括五个累加移位器，五个累加移位器分别对加法器阵列输出的K列的A、B、C、D、E值进行累加；所述算数运算模块根据累加移位器模块的输出值，按照SSIM算法计算高斯模板扫描得到的一个K×K大小窗口图像的SSIM值；随着高斯模块在两幅待比较图像中从左至右、从上至下进行光栅化滑动扫描，最终得到L＝M-+12个SSIM值，将这L个SSIM值输入累加计算器，按照SSIM算法计算得到MSSIM值。

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百度查询： 西北工业大学 一种基于SSIM算法的图像相似度检测硬件加速器VLSI结构