本实用新型涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像数据处理装置。
背景技术：
服务型机器人通常具有多个图像获取单元，分别设置于不同的位置，执行相应的功能。在现有技术中这些图像获取单元分别与对应算法的处理单元连接，使得各个图像获取单元采集的图像数据处理过程相互独立。
例如：位于机器人头部的图像获取单元由人脸识别和跟踪算法的处理单元进行图像数据的处理，位于机器人手臂的图像获取单元由物体识别和定位算法的处理单元进行图像数据的处理，位于机器人身体部分的图像获取单元由避障和环境感知算法的处理单元进行图像数据的处理。
现有技术中的这种方式，由于各个图像获取单元的图像数据处理过程相互独立，可能会出现不同处理单元的负载不均衡，单一算法的处理单元处理精度不佳等问题，从而导致图像数据处理效率较差。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本实用新型的目的在于提出一种图像数据处理装置，解决现有技术中图像数据处理效率较差的技术问题。
为达上述目的，本实用新型实施例提出了一种图像数据处理装置，包括：图像获取单元、交换单元和处理单元；
其中，所述交换单元，包括输入口和输出口，用于根据交换矩阵所配置的输入口和输出口之间的映射关系，将输入口的数据传递至存在映射关系的输出口；
所述图像获取单元，与所述交换单元的输入口连接，用于将采集的图像数据输入所述输入口；
所述处理单元，与所述交换单元的输出口连接，用于根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理；或者，所述处理单元，与所述交换单元的输入口和输出口连接，用于根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理，并将图像数据处理得到的处理结果输入所述输入口。
可选地，作为第一方面的第一种可能的实现方式，所述处理单元为至少两个，所述交换单元包括至少两个输入口和至少两个输出口；
至少两个处理单元中的第一处理单元，与所述至少两个输出口中的第一输出口连接，以及与所述至少两个输入口中的第一输入口连接；
至少两个处理单元中的第二处理单元，与所述至少两个输出口中的第二输出口连接；其中，所述第一输入口与所述第二输出口存在映射关系。
可选地，作为第一方面的第二种可能的实现方式，所述图像获取单元为至少一个；
至少一个图像获取单元中的第一图像获取单元，与所述至少两个输入口中的第二输入口连接；
其中，所述第二输入口与所述第一输出口之间存在映射关系。
可选地，作为第一方面的第三种可能的实现方式，所述第二输入口还与所述第二输出口存在映射关系。
可选地，作为第一方面的第四种可能的实现方式，所述至少一个图像获取单元还包括第二图像获取单元，所述第二图像获取单元与所述至少两个输入口中的第三输入口连接；
所述第三输入口与所述第二输出口存在映射关系。
可选地，作为第一方面的第五种可能的实现方式，还用于接收所述处理单元的通知信息，查询所述通知信息对应的配置信息，根据所述配置信息切换所述输入口和所述输出口之间的映射关系。
本实用新型实施例的图像数据处理装置，包括：图像获取单元、交换单元和处理单元，通过交换单元根据交换矩阵所配置的输入口和输出口之间的映射关系，将输入口的数据传递至存在映射关系的输出口，使得处理单元根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理；或者，处理单元根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理之后，还可以将图像数据处理得到的处理结果输入输入口，以便对该处理结果继续进行图像数据处理。由于处理单元之间的图像数据处理过程不再相互独立，增强了处理单元之间的联系性，在不同场景下可以在一定程度上提高处理精度，降低负载，从而解决了图像数据处理效率较差的技术问题。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例所提供的一种图像数据处理装置的结构示意图；
图2为交换单元20的结构示意图之一；
图3为图像数据处理的流程示意图之一；
图4为交换单元20的结构示意图之二；
图5为图像数据处理的流程示意图之二；
图6为交换单元20的结构示意图之三；
图7为图像数据处理的流程示意图之三；
图8为交换单元20的结构示意图之四；
图9为图像数据处理的流程示意图之四；以及
图10为本实用新型电子设备一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图描述本实用新型实施例的图像数据处理方法和装置。
在现有技术中，由于各个图像获取单元的图像数据处理过程相互独立，可能会出现不同处理单元的负载不均衡，单一算法的处理单元处理精度不佳等问题，从而导致图像数据处理效率较差。本实用新型实施例所提供的方法和装置，由于处理单元之间的图像数据处理过程不再相互独立，增强了处理单元之间的联系性，在不同场景下可以在一定程度上提高处理精度，降低负载，从而解决了图像数据处理效率较差的技术问题。
图1为本实用新型实施例所提供的一种图像数据处理装置的结构示意图，如图1所示，图像数据处理装置包括：图像获取单元10、交换单元20和处理单元30。
其中，所述交换单元20，包括输入口21和输出口22，用于根据交换矩阵所配置的输入口21和输出口22之间的映射关系，将输入口21的数据传递至存在映射关系的输出口 22。
图像获取单元10，与交换单元20的输入口21连接，用于将采集的图像数据输入输入口21。
处理单元30，与交换单元20的输出口22连接，用于根据输出口22所输出的图像数据进行图像数据处理；或者，处理单元30，与所述交换单元20的输入口21和输出口22 连接，用于根据输出口22所输出的图像数据进行图像数据处理，并将图像数据处理得到的处理结果输入输入口21。具体来说，作为一种可能的实现方式，至少两个处理单元30中的一个仅与交换单元20的输出口22连接，用于根据输出口22所输出的图像数据进行图像数据处理。同时，至少两个处理单元30中的另一个与所述交换单元20的输入口21和输出口22连接，用于根据输出口22所输出的图像数据进行图像数据处理，并将图像数据处理得到的处理结果输入输入口21。
需要说明的是，输入口21可以为至少两个，每一个输入口21对应处理单元30和图像获取单元10中的一个，也就是说，处理单元30用来输入处理结果的输入口21，应当不同于图像获取单元10用来输入图像数据的输入口21。
作为一种可能的实现方式，交换单元20具体可以基于FPGA的图像数据交换矩阵的形式实现，从而实现高速的数据交换。图像获取单元10接入输入口21，从而输入图像数据， FPGA通过预先配置的输入口21与输出口22之间的映射关系，将图像数据传递至对应的处理单元30。此外，由于处理单元30可以与交换单元20的输入口21和输出口22连接，FPGA 通过预先配置的输入口21与输出口22之间的映射关系，将一个处理单元30进行图像数据处理得到的处理结果输入输入口21，从而传递至另一个处理单元30，从而在前一处理单元 30的处理结果基础上，继续进行图像数据处理。
进一步地，交换单元20还用于通过输入口21获取到图像获取单元10所采集的图像数据之后，对所述图像获取单元10所采集的图像数据进行预处理，进而，再将其传递至存在映射关系的输出口22。
这里的预处理具体可以根据所需传递至的输出口22的不同，进行不同方式的预处理。
本实施例中，图像数据处理装置包括：图像获取单元、交换单元和处理单元，通过交换单元根据交换矩阵所配置的输入口和输出口之间的映射关系，将输入口的数据传递至存在映射关系的输出口，使得处理单元根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理；或者，处理单元根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理之后，还可以将图像数据处理得到的处理结果输入输入口，以便对该处理结果继续进行图像数据处理。由于处理单元之间的图像数据处理过程不再相互独立，增强了处理单元之间的联系性，在不同场景下可以在一定程度上提高处理精度，降低负载，从而解决了图像数据处理效率较差的技术问题。
为了清楚说明图1的图像数据处理装置，本实施例还提供了在几种不同的应用场景下，图像数据处理装置的结构及相应的图像数据处理流程。
第一种应用场景：数据分级联合处理。
在一些特殊的场景下，为了提高图像数据处理的精度和效率，可以采用数据分级联合处理的方式，具体来说，后一处理单元可以基于前一处理单元的处理结果进行图像数据处理。
在这种应用场景下，作为一种可能的实现方式，对应图1的图像数据处理装置，处理单元30为至少两个，交换单元20包括至少两个输入口21和至少两个输出口22，图像获取单元10为至少一个。
图2为交换单元20的结构示意图之一，如图2所示：
至少两个处理单元30中的第一处理单元31，与所述至少两个输出口22中的第一输出口221连接，以及与所述至少两个输入口21中的第一输入口211连接。
至少两个处理单元30中的第二处理单元32，与所述至少两个输出口22中的第二输出口222连接；其中，所述第一输入口211与所述第二输出口222存在映射关系。
至少一个图像获取单元10中的第一图像获取单元11，与所述至少两个输入口21中的第二输入口212连接；其中，所述第二输入口212与所述第一输出口221之间存在映射关系。
在第一种应用场景下，基于图2所示的交换单元20，具体来说，第一处理单元31具体可以为用于执行预处理算法的预处理算法单元，第二处理单元32具体可以为用于执行图像数据处理方法的算法单元。从而图2所示的交换单元20可以实现如下的图像数据处理的流程，图3为图像数据处理的流程示意图之一，如图3所示：
图像获取单元将采集到的图像数据发送至交换单元，从而交换单元将图像数据传递至预处理算法单元，进而交换单元再将预处理算法单元的处理结果传递至算法单元执行相应的图像数据处理过程。
第二种应用场景：数据分担处理。
在一些特殊的场景下，为了提高图像数据处理的效率，可以采用数据分担处理的方式，具体来说，不同处理单元可以同时对同一图像获取单元采集的图像数据进行图像数据处理。
在这种应用场景下，作为一种可能的实现方式，图4为交换单元20的结构示意图之二，如图4所示，在图2的基础上，进一步地，第二输入口212还与所述第二输出口222存在映射关系。
在第二种应用场景下，基于图4所示的交换单元20，具体来说，第一处理单元31具体可以为用于执行分担算法的分担算法单元，第二处理单元32具体可以为用于执行图像数据处理方法的主算法单元。从而图4所示的交换单元20可以实现如下的图像数据处理的流程，图5为图像数据处理的流程示意图之二，如图5所示：
图像获取单元将采集到的图像数据发送至交换单元，从而交换单元将图像数据传递至主算法单元以及分担算法单元，进而交换单元再将分担算法单元的处理结果传递至主算法单元，以使主算法单元执行图像数据处理过程之后，将得到的处理结果与分担算法单元的处理结果进行合并。
例如：在需要对图像按照类别分别进行识别处理时，可以将不同类别的图像数据分别传递至不同的处理单元，每一个处理单元对图像数据中的一部分进行识别等图像数据处理，从而起到分担图像处理过程的作用。
第三种应用场景：数据辅助处理。
在一些特殊的场景下，为了提高图像数据处理的效率，可以采用数据辅助处理的方式，具体来说，不同处理单元可以同时对不同图像获取单元采集的图像数据进行图像数据处理，最后对不同处理单元的处理结果进行合并。
在这种应用场景下，作为一种可能的实现方式，图6为交换单元20的结构示意图之三，如图6所示，在图4的基础上，进一步地，还包括第二图像获取单元12。
第二图像获取单元12与至少两个输入口21中的第三输入口213连接，且第三输入口 213与所述第二输出口222存在映射关系。
在第三种应用场景下，基于图6所示的交换单元20，具体来说，第一处理单元31具体可以为用于执行辅助算法的辅助算法单元，第二处理单元32具体可以为用于执行图像数据处理方法的主算法单元。从而图6所示的交换单元20可以实现如下的图像数据处理的流程，图7为图像数据处理的流程示意图之三，如图7所示：
第一图像获取单元和第二图像获取单元将采集到的图像数据发送至交换单元，从而交换单元将第一图像获取单元的图像数据传递至辅助算法单元，并将第二图像获取单元的图像数据传递至主算法单元，进而交换单元再将辅助算法单元的处理结果传递至主算法单元，以使主算法单元执行图像数据处理过程得到处理结果之后，将得到的处理结果与辅助算法单元的处理结果进行合并。
例如：机器人在进行物体抓取时，手臂上的图像获取单元作为抓取这一图像数据处理过程的主要输来源，从而将其作为第二图像获取单元，传递至主算法单元进行处理；为了提升抓取的效率，可以由头部的图像获取单元进行辅助，将头部的图像获取单元作为辅助的第一图像获取单元，传递至辅助算法单元进行辅助处理。最后，由主算法单元将得到的处理结果与辅助算法单元的处理结果进行合并，作为抓取动作的依据。
第四种应用场景：环境联合感知。
在一些特殊的场景下，可以采用环境联合感知的方式，具体来说，不同处理单元可以对对应的图像获取单元采集的图像数据进行图像数据处理，当某一处理单元捕捉到特定的场景时，可以切换处理单元对图像获取单元之间的对应关系。
具体来说，在图1的基础上，交换单元20还用于当处理单元30在图像数据处理过程中，识别出所处理的图像数据符合预设条件时，则可以确定已获取到预设条件对应的目标场景。进而根据该预设条件对应的映射关系，对所述输入口21和所述输出口22之间的映射关系进行切换。从而使得切换后的映射关系，能够使得交换单元20将图像数据提供至更适宜的处理单元30进行图像数据处理，从而达到优化图像处理效果的目的。
交换单元20预存有多个通知消息对应的配置信息，当处理单元30在图像数据处理过程中，识别出所处理的图像数据符合预设条件时生成对应的通知信息。交换单元20在接收到通知信息后，查询所述通知信息对应的配置信息，根据所述配置信息切换所述输入口21 和所述输出口22之间的映射关系。
作为一种可能的实现方式，图8为交换单元20的结构示意图之四，如图8所示，第一处理单元31连接第一输出口221，第二处理单元32连接第二输出口222，第一图像获取单元11连接第一输入口211，第二图像获取单元12连接第二输入口212。切换前(实线标出)，第一输出口221与第一输入口211存在映射关系，切换后(虚线标出)，第一输出口222与第二输入口212存在映射关系。
在第四种应用场景下，第一处理单元31具体可以为用于执行A算法的A算法单元，第二处理单元32具体可以为用于执行B算法的B算法单元。从而交换单元20可以实现如下的图像数据处理的流程，图9为图像数据处理的流程示意图之四，如图9所示：
第一图像获取单元和第二图像获取单元将采集到的图像数据发送至交换单元，从而交换单元将第一图像获取单元的图像数据传递至执行A算法的A算法单元，并将第二图像获取单元的图像数据传递至执行B算法的B算法单元，进而当A算法单元捕获到特定场景之后，生成切换指令，以使交换单元20切换输入口21和所述输出口22之间的映射关系，将第一图像获取单元的图像数据传递至B算法单元。
需要说明的是，B算法单元在根据第一图像获取单元的图像数据进行图像数据处理时采用的算法，可以相同或者不同于根据第二图像获取单元的图像数据进行图像数据处理时采用的算法，本实施例中对此不作限定。
通过在一些特定场景出现时，采用相适应的处理单元进行图像数据处理，有助于提高图像处理的精度，从而解决现有技术中图像数据处理效率较低的技术问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
本实用新型实施例还提供一种电子设备，电子设备包含前述任一实施例所述的图像数据处理装置。
图10为本实用新型电子设备一个实施例的结构示意图，如图10所示，上述电子设备可以包括：壳体41、图像获取单元(图中未标出)、存储器43、电路板44、电源电路45、交换单元(图中未标出)和处理单元30，其中，电路板44安置在壳体41围成的空间内部，处理器42和存储器43设置在电路板44上；电源电路45，用于为上述电子设备的各个电路或器件供电；存储器43用于存储可执行程序代码；处理器42通过读取存储器43中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以执行图像数据处理过程。
其中，图像获取单元将采集的图像数据输入交换单元的输入口，或者，处理单元30将图像数据处理得到的结果输入输入口；交换单元根据交换矩阵所配置的输入口和输出口之间的映射关系，将所述输入口的数据传递至存在映射关系的输出口，以使处理单元30根据输出口所输出的图像数据进行图像数据处理。
该电子设备以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(5)其他具有数据交互功能的电子设备。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory， RAM)等。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。