图像直方图的统计方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理技术，特别涉及图像直方图的统计方法及其系统。
【背景技术】
[0002]图像直方图表示了一幅图像中像素值的分布情况，它在图像增强、图像分割和图像匹配等图像处理领域有着广泛的应用。图像直方图的统计是图像预处理的一个重要环节，是对图像进行下一步处理的前提。图像直方图的统计的基本方法是对图像像素点的逐点统计。对于一个n-bit灰度级MXN大小的图像，像素灰度值i的范围是[0，2n-l]，其对应的图像直方图是h(i)。在进行直方图统计时，对图像按照逐行的顺序，使用当前像素的灰度值对h(i)进行寻址，在h(i)当前值的基础上加一，直至图像遍历完成。采用上述方法，对于8-bit灰度级的图像，能够生成具有256个小区间(bin)的图像直方图，每个小区间的灰度范围(bin-size)是I个灰度级。在不同的应用场合，对图像直方图的小区间数目有着不同的需求。小区间的数目和灰度值范围体现着图像直方图的精细程度。由于需要逐像素进行统计，需要频繁地读取储存器内的数据，使用现有方法对直方图进行统计具有耗费时间长、系统功耗尚等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种图像直方图的统计方法及其系统，大大减少了直方图统计的时间和功耗。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种图像直方图的统计方法，方法包括以下步骤:
[0005]获取图像像素数据，该图像像素数据被预先进行了行程编码，编码码值包含数据值部分和长度值部分；
[0006]对获取的图像像素数据进行解码，以将编码码值中的数据值部分与长度值部分分离；
[0007]根据分离的数据值部分和长度值部分进行图像直方图的统计。
[0008]本发明的实施方式还公开了一种图像直方图的统计系统，系统包括:
[0009]获取单元，用于获取图像像素数据，该图像像素数据被预先进行了行程编码，编码码值包含数据值部分和长度值部分；
[0010]解码单元，用于对获取的图像像素数据进行解码，以将编码码值中的数据值部分与长度值部分分尚；以及
[0011]统计单元，用于根据分离的数据值部分和长度值部分进行图像直方图的统计。
[0012]本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:
[0013]在本发明中，利用原始图像像素数据中存在相同连续像素的特征，预先使用行程编码对这些相同连续像素进行压缩，则可以在一个操作中完成对这些相同连续像素的直方图统计，减少了直方图统计的读写操作步骤，从而大大减少了直方图统计的时间和功耗。
[0014]进一步地，在采集原始图像像素数据的同时进行行程编码，可以充分利用系统的空闲资源。
[0015]进一步地，编码码值中的数据值部分与长度值部分的空间分配可变，从而可以调整图像直方图的小区间数目，以满足不同精度需求。
[0016]进一步地，采用流水线结构进行图像像素数据解码和直方图统计，可以进一步加快数据处理速度。
【附图说明】
[0017]图1是本发明第一实施方式中一种图像直方图的统计方法的流程示意图；
[0018]图2是本发明第二实施方式中一种图像直方图的统计方法中数据值部分和长度值部分的空间分配示意图；
[0019]图3是本发明第二实施方式中一种图像直方图的统计系统的结构示意图；
[0020]图4是本发明第二实施方式中一种图像直方图的统计方法的流水线结构示意图；
[0021]图5是本发明第三实施方式中一种图像直方图的统计系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0024]本发明第一实施方式涉及一种图像直方图的统计方法。图1是该图像直方图的统计方法的流程示意图。如图1所示，该图像直方图的统计方法包括以下步骤:
[0025]在步骤101中，获取图像像素数据，该图像像素数据被预先进行了行程编码，编码码值包含数据值部分和长度值部分。
[0026]可以理解，行程编码利用了图像中连续像素会出现相同数据的特征，它的编码中包括原像素数据和行程长度(Run-Length)两个部分(即数据值部分和长度值部分)，其中的行程长度代表了相同的原像素数据连续出现的次数。应用行程编码，图像中数值相同的连续若干像素的直方图统计可以在一个操作中完成，而无需分别对这些相同的连续像素值进行统计。此外，可以理解，当连续出现的相同像素值的个数大于长度值部分所能表示的最大整数时，进行分段处理。
[0027]此后进入步骤102，对获取的图像像素数据进行解码，以将编码码值中的数据值部分与长度值部分分尚。
[0028]此后进入步骤103，根据分离的数据值部分和长度值部分进行图像直方图的统计。
[0029]此后结束本流程。
[0030]可以理解，上述数据值部分可以存储像素的灰度值、颜色值，或任何其他像素特征值。
[0031]此外，可以理解，在进行直方图统计时使用经行程编码的图像像素数据，而在进行如白平衡等其他图像处理操作时使用未经编码的原始图像像素数据。
[0032]在本实施方式的方法中，利用原始图像像素数据中存在相同连续像素的特征，预先使用行程编码对这些相同连续像素进行压缩，则可以在一个操作中完成对这些相同连续像素的直方图统计，减少了直方图统计的读写操作步骤，从而大大减少了直方图统计的时间和功耗。
[0033]优选地，在采集原始图像像素数据的同时进行行程编码，可以充分利用系统的空闲资源。具体地说:
[0034]在上述步骤101前还包括以下步骤:
[0035]在采集原始图像像素数据的同时，实时地对原始图像像素数据进行行程编码，以得到上述图像像素数据。
[0036]可以理解，原始图像像素数据的采集速度有限(例如:通常每秒只需要采集30帧图像)，此时系统较为空闲，利用该系统空闲资源，对原始图像像素数据实时地进行行程编码，可以大大加快后续图像直方图的统计工作。优选地，图像采集装置可以直接对采集的原始图像像素数据实时地进行行程编码，并输出经编码的图像像素数据。当然，在本发明的其他实施方式中，也可以在采集完所有原始图像像素数据后，利用系统的其他空闲时间对所采集的各原始图像像素数据进行行程编码。
[0037]本发明第二实施方式涉及一种图像直方图的统计方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上主要进行了以下两个改进。
[0038]第一个改进为编码码值中的数据值部分与长度值部分的空间分配可变，从而可以调整图像直方图的小区间数目，以满足不同精度需求。具体地说:
[0039]数据值部分和长度值部分可以根据图像直方图的小区间间隔进行空间分配。小区间间隔越大，则数据值部分所分配的空间越小，长度值部分所分配的空间越大。
[0040]可以理解，在本发明的其他实施方式中，数据值部分和长度值部分所分配的空间也可以是固定的。此外，可以理解，在本发明的各个实施方式中，单个编码码值所分配的空间可以是固定的，也可以是变动的。
[0041]第二个改进为采用流水线结构进行图像像素数据解码和直方图统计，可以进一步加快数据处理速度。具体地说:
[0042]在同一时间间隔中，对获取的图像像素数据中的后一编码码值进行解码，并同时根据