(57)【要約】  本発明は、モルフォロジー演算を画像処理に対し実行できるようにする再構成可能モジュールに関する。モジュールは、５入力（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）、３出力（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ）、３つの加算器／減算器（ａｄｄ１，ａｄｄ２，ａｄｄ３）および４つの論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ，ｍｕｘＤ／Ｅ，ｍｕｘＥ／Ｓ，ｍｕｘＡＢＣ）を含む演算ブロックを含む。論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ，ｍｕｘＤ／Ｅ，ｍｕｘＥ／Ｓ，ｍｕｘＡＢＣ）は、出力（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ）が５入力（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）に対し実行された基本演算（加算、減算、最小値、最大値）の結果を送出できるように３つの加算器／減算器（ａｄｄ１，ａｄｄ２，ａｄｄ３）間の様々な経路を提供する。本再構成可能モジュールは、部品数の低減と、様々なモルフォロジー演算（そのパラメーターは変更可能である）を実行可能にすること、とにより特徴付けられる。さらに、本再構成可能モジュールは、より複雑なモルフォロジー演算を実行するために直列結合可能である。本発明はまた、原画像を起点として原画像の積分画像、浸蝕画像、拡張画像、距離画像、または行と列に沿った投射を決定できるようにする再構成可能モジュールを実施する方法に関する。
2012502336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５入力（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）と３出力（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ）を含む演算ブロックを含み、
前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）は、前記演算ブロックの前記第１と第２の入力（Ａ，Ｂ）の加算（Ａ＋Ｂ）の結果、または前記演算ブロックの前記第１の入力（Ａ）から前記第２の入力（Ｂ）の減算（Ａ−Ｂ）の結果、または前記演算ブロックの前記第１と第２の入力（Ａ，Ｂ）の最小値（ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）、または前記演算ブロックの前記第１と第２の入力（Ａ，Ｂ）の最大値（ｍａｘ（Ａ，Ｂ）、のいずれかを送出することができ、
前記演算ブロックの前記第２の出力（Ｓ１）は、前記演算ブロックの前記第４と第５の入力（Ｄ，Ｅ）の加算（Ｄ＋Ｅ）の結果、または前記演算ブロックの前記第４の入力（Ｄ）から前記第５の入力（Ｅ）の減算（Ｄ−Ｅ）の結果、または前記演算ブロックの前記第４と第５の入力（Ｄ，Ｅ）の最小値（ｍｉｎ（Ｄ，Ｅ））、または前記演算ブロックの前記第４と第５の入力（Ｄ，Ｅ）の最大値（ｍａｘ（Ｄ，Ｅ））、または前記演算ブロックの前記第１の入力、前記第２の入力、前記第４の入力（Ａ，Ｂ，Ｄ）の最小値（ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，Ｄ））、または前記演算ブロックの前記第１の入力、前記第２の入力、前記第４の入力（Ａ，Ｂ，Ｄ）の最大値（ｍａｘ（Ａ，Ｂ，Ｄ））、のいずれかの結果を送出することができ、
前記演算ブロックの前記第３の出力（Ｓ）は、前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）と前記第３の入力（Ｃ）の加算（Ｓ０＋Ｃ）の結果、または前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）から前記第３の入力（Ｃ）の減算（Ｓ０−Ｃ）の結果のいずれかを送出することができる、ことを特徴とする再構成可能モジュール。
【請求項２】
前記演算ブロックは３つの加算器／減算器と４つの論理ブロックを含み、前記演算ブロックの前記第１と前記第２入力（Ａ，Ｂ）は第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の第１と第２の入力と第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の第１と第２の入力にそれぞれ接続され、前記第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の出力は前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の第３の入力に接続され、前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の出力は前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）を形成し、
前記演算ブロックの前記第４の入力（Ｄ）は第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の第１の入力と第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の第１の入力に接続され、前記演算ブロックの前記第５の入力（Ｅ）は第３の論理ブロック（ｍｕｘＥ／Ｓ）の第１の入力に接続され、前記第３の論理ブロック（ｍｕｘＥ／Ｓ）の出力は前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の第２の入力と前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の第２の入力に接続され、前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の出力は前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の第３の入力に接続され、前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の出力は前記演算ブロックの前記第２の出力（Ｓ１）を形成し、
前記演算ブロックの前記第３の入力（Ｃ）と前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の前記出力は第４の論理ブロック（ｍｕｘＡＢＣ）の第１と第２の入力にそれぞれ接続され、前記第４の論理ブロック（ｍｕｘＡＢＣ）の第１および第２の出力は第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の第１と第２の入力にそれぞれ接続され、前記第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の出力は前記第３の論理ブロック（ｍｕｘＥ／Ｓ）の第２の入力に接続され、前記演算ブロックの前記第３の出力（Ｓ）を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の再構成可能モジュール。
【請求項３】
前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の前記出力（Ｓ０）と前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の前記出力（Ｓ１）が、前記第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の前記第１の入力（Ａ）から前記第２の入力（Ｂ）の前記減算（Ａ−Ｂ）の符号の関数として、そして前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の前記第１の入力（Ｄ）から前記第２の入力（ＥまたはＳ）の前記減算（Ｄ−ＥまたはＤ−Ｓ）の符号の関数として、それぞれ決定されるように、手段を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の再構成可能モジュール。
【請求項４】
２入力（Ｉ，Ｉ＿ｃｈ）、２出力（Ｏ，Ｏ＿ｃｈ）、第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）、第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）を含み、前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）は前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）の第１の入力と前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）の第１の入力に接続され、前記再構成可能モジュールの前記第２の入力（Ｉ＿ｃｈ）は前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）の第２の入力に接続され、前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）の第１、第２、第３の出力は前記演算ブロックの前記第１、第２、第４の入力（Ａ，Ｂ，Ｄ）にそれぞれ接続され、前記演算ブロックの前記第１、第２、第３の出力（Ｓ０，Ｓ１，Ｓ）は前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）の第２、第３、第４の入力にそれぞれ接続され、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）の出力は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）を形成し、前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）の前記第４の出力は再前記構成可能モジュールの前記第２の出力（Ｏ＿ｃｈ）を形成し、前記第２の出力（Ｏ＿ｃｈ）は本請求項に記載するような第２の再構成可能モジュールの前記第２の入力（Ｉ＿ｃｈ）に接続可能である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の再構成可能モジュール。
【請求項５】
ＦＩＦＯスタックと第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）を含み、前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）の前記第２の出力は前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）の第１の入力に接続され、前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）の出力は前記演算ブロックの前記第２の入力（Ｂ）に接続され、前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）は前記ＦＩＦＯスタックの入力に接続され、前記ＦＩＦＯスタックの出力は前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）の第２の入力と前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）の第５の入力に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の再構成可能モジュール。
【請求項６】
第８、第９、第１０の論理ブロック（ｍｕｘＡ，ｍｕｘＤ，ｍｕｘＥ）を含み、前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）の前記第１と第３の出力は前記第８の論理ブロック（ｍｕｘＡ）の第１の入力と前記第９の論理ブロック（ｍｕｘＤ）の第１の入力にそれぞれ接続され、前記演算ブロックの前記第３の出力（Ｓ）は、前記第８の論理ブロック（ｍｕｘＡ）の第２の入力、前記第９の論理ブロック（ｍｕｘＤ）の第２の入力、前記演算ブロックの前記第３の入力（Ｃ）に接続され、前記演算ブロックの前記第２、第３の出力（Ｓ１，Ｓ）は前記第１０の論理ブロック（ｍｕｘＥ）の第１と第２の入力にそれぞれ接続され、前記第１０の論理ブロック（ｍｕｘＥ）の出力は前記演算ブロックの前記第５の入力（Ｅ）に接続される、ことを特徴とする請求項４または５に記載の再構成可能モジュール。
【請求項７】
データレジスタ（ｒｅｇ  Ｃ）と第１１の論理ブロック（ｍｕｘＣ）を含み、前記演算ブロックの前記第３の出力（Ｓ）と前記データレジスタ（ｒｅｇ  Ｃ）は前記第１１の論理ブロック（ｍｕｘＣ）の第１と第２の入力にそれぞれ接続され、前記第１１の論理ブロック（ｍｕｘＣ）の出力は前記演算ブロックの前記第３の入力（Ｃ）に接続される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する方法であって、Ｍ行とＮ列（ＭとＮは正の整数）の画素ｐ（ｍ，ｎ）を含む原画像を起点とし、前記原画像と同じ次元を有する、
−積分画像、
−または浸蝕画像、
−または拡張画像、
−またはマンハッタン距離画像、
−あるいは前記原画像の前記行に沿った投射と前記列に沿った投射、のいずれかを、前記演算ブロックに属する加算器／減算器の演算のタイプ、前記演算ブロックに属する論理ブロックの入出力間に確立されるリンクのタイプに依存して決定することからなる工程を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１および４〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項８に記載の方法であって、重みｗｏ（ｍ，ｎ）は前記原画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、重みｗｉ（ｍ，ｎ）は前記積分画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、前記積分画像の前記決定は、
−前記原画像と同じ次元の中間画像を定義し、重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）が前記中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられる工程と、
−前記中間画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｉｉ（１，ｎ）を初期化する工程と、
−２からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
○２からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程であって、前記重みｗｏ（ｍ，ｎ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）に注入され、前記第５と第８の論理ブロック（ｍｕｘＩ，ｍｕｘＡ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）を前記演算ブロックの第１の入力（Ａ）に接続し、前記演算ブロックは前記重みｗｏ（ｍ，ｎ）とｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）の加算を実行し、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）を接続し、第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）は前記演算ブロックの前記第２の入力（Ｂ）に前記ＦＩＦＯスタックの前記出力を接続する、工程と、
□前記中間画像の前記画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の前記重みｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）に前記原画像の前記画素ｐ（ｍ，ｎ）の前記重みｗｏ（ｍ，ｎ）を加算する工程と、
□大きさＭ−１の前記ＦＩＦＯスタックに前記加算の前記結果を格納する工程
−前記積分画像の第１列（ｎ＝１）の前記画素ｐ（ｍ，１）の前記重みｗｉ（ｍ，１）を初期化する工程と、
−２からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○２からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程であって、前記重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）に注入され、前記第５と第８の論理ブロック（ｍｕｘＩ，ｍｕｘＡ）は前記演算ブロックの前記第１の入力（Ａ）に前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）を接続し、前記演算ブロックは前記重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）とｗｉ（ｍ，ｎ−１）の加算を実行し、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記演算ブロックの前記第１の出力（Ｓ０）を接続し、前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）は前記演算ブロックの前記第２の入力Ｂに前記ＦＩＦＯスタックの前記出力を接続する、工程と、
□前記積分画像の前記画素ｐ（ｍ，ｎ−１）の前記重みｗｉ（ｍ，ｎ−１）に前記中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の前記重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）を加算する工程と、
□大きさＮ−１の前記ＦＩＦＯスタックに前記加算の前記結果を格納する工程、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１、および請求項４〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項８または９のいずれか一項に記載の方法であって、重みｗｏ（ｍ，ｎ）は前記原画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、重みｗｅ（ｍ，ｎ）は前記浸蝕画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、次元３×３を有する構成要素による前記浸蝕画像の前記決定は、
−前記構成要素を次元１×３を有する第１の部分構成要素と次元３×１を有する第２の部分構成要素に分解する工程と、
−前記原画像と同じ次元の中間画像を定義し、重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）は前記中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられる工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
□当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする前記第１の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最小値を前記重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程、
−１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程、
□当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする前記第２の部分構成要素に属する前記重みｗｅ（ｍ，ｎ）に前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値を割り当てる工程であって、前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）に注入され、前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）は、前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）を、前記第８の論理ブロック（ｍｕｘＡ）を介し前記演算ブロックの前記第１の入力（Ａ）に、前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）を介し前記演算ブロックの前記第２の入力（Ｂ）に、前記第９の論理ブロック（ｍｕｘＤ）を介し前記演算ブロックの前記第４の入力（Ｄ）に連続的に接続し、前記第１０の論理ブロック（ｍｕｘＥ）は前記演算ブロックの前記第５の入力（Ｅ）に前記第３の出力（Ｓ）を接続し、前記演算ブロックは前記画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする前記第１または第２の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）または前記ｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値を決定し、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記演算ブロックの前記第２の出力（Ｓ１）を接続する、工程、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項１０に記載の方法であって、前記第１または第２の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）または前記ｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値の前記重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）または前記ｗｅ（ｍ，ｎ）への割り当ては、
−前記第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の前記第１の入力（Ａ）から前記第２の入力（Ｂ）を減算する工程と、
−前記減算（Ａ−Ｂ）の結果の符号に依存して前記第１の入力または第２の入力（Ａ，Ｂ）と前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の前記出力との間にリンクを確立する工程と、
−前記第４の論理ブロック（ｍｕｘＡＢＣ）の前記第２の入力と前記第１の出力との間にリンクを確立する工程と、
−前記第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の前記第１の入力を値０に加算または値０から減算する工程と、
−前記第３の論理ブロック（ｍｕｘＥ／Ｓ）の前記第１の入力と前記出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の前記第１の入力（Ｄ）から前記第２の入力（Ｅ＝Ｓ＝ＡまたはＥ＝Ｓ＝Ｂ）を減算する工程と、
−前記第２の減算（Ｄ−Ｅ）の結果の符号に依存して前記第１または第２の入力（Ｄ、Ｅ＝Ｓ＝ＡまたはＥ＝Ｓ＝Ｂ）と前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の前記出力との間にリンクを確立する工程と、を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１、および請求項４〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法であって、重みｗｏ（ｍ，ｎ）は前記原画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、重みｗｆ（ｍ，ｎ）は前記拡張画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、次元３×３を有する構成要素による前記拡張画像の前記決定は、
−前記構成要素を次元１×３の第１の部分構成要素と次元３×１の第２の部分構成要素とに分解する工程と、
−前記原画像と同じ次元の中間画像を定義し、重みｗｉｆ（ｍ，ｎ）は前記中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられる工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
□当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする前記第１の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最大値を前記重みｗｉｆ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程、
−１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程、
□当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする前記第２の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｉｆ（ｘ，ｙ）の最小値を前記重みｗｆ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程あって、前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）を前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）に注入し、前記第５の論理ブロック（ｍｕｘＩ）は、前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）を、前記第８の論理ブロック（ｍｕｘＡ）を介し演算ブロックの前記第１の入力（Ａ）に、前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）を介し前記演算ブロックの前記第２の入力（Ｂ）に、前記第９の論理ブロック（ｍｕｘＤ）を介し前記演算ブロックの前記第４の入力（Ｄ）に連続的に接続し、前記第１０の論理ブロック（ｍｕｘＥ）は前記演算ブロックの前記第５の入力（Ｅ）に前記第３の出力（Ｓ）を接続し、前記演算ブロックは前記画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする前記第１または第２の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｆ（ｘ，ｙ）の最大値を決定し、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記演算ブロックの前記第２の出力（Ｓ１）を接続する、工程、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項１２に記載の方法であって、前記第１または第２の部分構成要素に属する前記画素ｐ（ｘ，ｙ）の前記重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉ（ｘ，ｙ）の最大値の前記重みｗｉｆ（ｍ，ｎ）またはｗｆｅ（ｍ，ｎ）への割り当ては、
−前記第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の前記第１の入力（Ａ）から前記第２の入力（Ｂ）を減算する工程と、
−前記減算（Ａ−Ｂ）の前記結果の符号に依存して、前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の前記第１の入力または第２の入力（Ａ，Ｂ）と前記出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第４の論理ブロック（ｍｕｘＡＢＣ）の前記第２の入力と前記第１の出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の前記第１の入力を値０に加算または値０から減算する工程と、
−前記第３の論理ブロック（ｍｕｘＥ／Ｓ）の前記第１の入力と前記出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の前記第１の入力（Ｄ）から前記第２の入力（Ｅ＝Ｓ＝ＡまたはＥ＝Ｓ＝Ｂ）を減算する工程と、
−前記第２の減算（Ｄ−Ｅ）の前記結果の符号に依存して、前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の前記第１または第２の入力（Ｄ、Ｅ＝Ｓ＝ＡまたはＥ＝Ｓ＝Ｂ）と前記出力間にリンクを確立する工程と、を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１および請求項４〜６のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項８〜１３のいずれか一項に記載の方法であって、重みｗｏ（ｍ，ｎ）は前記原画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、重みｗｄ（ｍ，ｎ）は前記距離画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付けられ、前記重みｗｏ（ｍ，ｎ）は、当該画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属することを示す第１の値（１）と前記画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属さないことを示す第２の値（０）の２つの値をとることができ、前記距離画像の前記決定は、
−前記原画像と同じ次元の中間画像を定義し、重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）を前記中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）と関連付ける工程と、
−中心画素ｐ（ｍ，ｎ）、前列内の前記中心画素ｐ（ｍ，ｎ）と同じ行上に位置する画素ｐ（ｍ，ｎ−１）、前行中の前記中心画素ｐ（ｍ，ｎ）と同じ列上に位置する画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の３つの画素からなる第１の構成要素を定義する工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程であって、前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）は前記演算ブロックの前記第２の入力（Ｂ）に前記ＦＩＦＯスタックの前記出力を接続し、前記第８の論理ブロック（ｍｕｘＡ）は前記演算ブロックの前記第１の入力（Ａ）に前記第３の出力（Ｓ）を接続する、工程、
□前記中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属するかどうかを判断する工程と、
□そうである場合、前記重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）に値０を割り当て、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）を接続する工程と、
□そうでなければ、１単位だけインクリメントされた前記重みｗｉｄ（ｍ，ｎ−１）（Ｖ１）とｗｉｄ（ｍ−１，ｎ）（Ｂ１）の最小値を前記重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）に割り当て、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）が前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記演算ブロックの前記第３の出力（Ｓ）を接続する工程、
−中心画素ｐ（ｍ，ｎ）、次行中の前記中心画素ｐ（ｍ，ｎ）と同じ列上に位置する画素ｐ（ｍ＋１，ｎ）、次列内の前記中心画素と同じ行上に位置する画素ｐ（ｍ，ｎ＋１）の３つの画素からなる第２の構成要素を定義する工程、
−Ｍから１まで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○Ｎから１まで変化するｎの下記工程を繰り返す工程であって、前記第５と第９の論理ブロック（ｍｕｘＩ，ｍｕｘＤ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の入力（Ｉ）を前記演算ブロックの前記第４の入力（Ｄ）に接続し、前記第６の論理ブロック（ｍｕｘＯ）は前記再構成可能モジュールの前記第１の出力（Ｏ）に前記演算ブロックの前記第２の出力（Ｓ１）を接続し、前記第７の論理ブロック（ｍｕｘＢ）は前記演算ブロックの前記第２の入力（Ｂ）に前記ＦＩＦＯスタックの前記出力を接続し、前記第８の論理ブロック（ｍｕｘＡ）は前記演算ブロックの前記第１の入力（Ａ）に前記第３の出力（Ｓ）を接続する、工程、
□重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）（ｒ）、ｗｄ（ｍ＋１，ｎ）＋１（Ｂ２＋１）、ｗｄ（ｍ，ｎ＋１）＋１（Ｖ２＋１）の最小値を前記中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の前記重みｗｄ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項１４に記載の方法であって、１単位だけインクリメントされた前記重みｗｉｄ（ｍ，ｎ−１）（Ｖ１）とｗｉｄ（ｍ−１，ｎ）（Ｂ１）の最小値の前記重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）への前記割り当ては、
−前記第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の前記第１の入力（Ａ＝Ｖ１）から前記第２の入力（Ｂ＝Ｂ１）を減算する工程と、
−前記減算（Ａ−Ｂ）の前記結果の符号に依存して、前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の前記第１の入力（Ａ）または第２の入力（Ｂ）と前記出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第４の論理ブロック（ｍｕｘＡＢＣ）の前記第２の入力（ＡまたはＢ）と前記第１の出力間および前記第１の入力（Ｃ）と前記第２の出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の前記第１の入力に値「１」を加算し、前記第１１の論理ブロック（ｍｕｘＣ）は前記演算ブロックの前記第３の入力（Ｃ）に前記データレジスタ（ｒｅｇ  Ｃ）を接続する工程と、含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項１４または１５のいずれか一項に記載の方法であって、前記重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）（ｒ）、ｗｄ（ｍ＋１，ｎ）＋１（Ｂ２＋１）、ｗｄ（ｍ，ｎ＋１）＋１（Ｖ２＋１）の最小値の前記重みｗｄ（ｍ，ｎ）への前記割り当ては、
−前記第１の加算器／減算器（ａｄｄ１）の前記第１の入力（Ａ＝Ｖ２）から前記第２の入力（Ｂ＝Ｂ２）を減算する工程と、
−前記減算（Ａ−Ｂ）の前記結果の符号に依存して、前記第１の論理ブロック（ｍｕｘＡ／Ｂ）の前記第１の入力または第２の入力（Ａ，Ｂ）と前記出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第４の論理ブロック（ｍｕｘＡＢＣ）の前記第２の入力（ＡまたはＢ）と前記第１の出力間および前記第１の入力（Ｃ）と前記第２の出力間にリンクを確立する工程と、
−前記第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の前記第１の入力に値「１」を加算し、前記第１１の論理ブロック（ｍｕｘＣ）は前記演算ブロックの前記第３の入力（Ｃ）に前記データレジスタ（ｒｅｇ  Ｃ）を接続する工程と、
−前記第３の論理ブロック（ｍｕｘＥ／Ｓ）を介し前記第３の加算器／減算器（ａｄｄ３）の前記出力と前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の前記第２の入力間にリンクを確立する工程と、
−前記第２の加算器／減算器（ａｄｄ２）の前記第１の入力（Ｄ＝ｒ）から前記第２の入力（Ｂ２＋１またはＶ２＋１）を減算する工程と、
−前記減算（ｒ−（Ｂ２＋１またはｒ−（Ｖ２＋１））の前記結果の符号に依存して前記第２の論理ブロック（ｍｕｘＤ／Ｅ）の前記第１または第２の入力（ｒ，Ｂ２＋１またはＶ２＋１）と前記出力との間にリンクを確立する工程と、を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の再構成可能モジュールを実施する請求項８〜１６のいずれか一項に記載の方法であって、重みｗｏ（ｍ，ｎ）は前記原画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）に関連付けられ、前記原画像の前記行と列に沿った前記投射の前記決定は、
−前記原画像の行と同じ数Ｎの列を含む投射行と前記原画像の列と同じ数Ｍの行を含む投射列とを定義し、重みｗｐ（Ｘ，ｎ）とｗｐ（ｍ，Ｙ）は前記投射行の各画素ｐ（Ｘ，ｎ）および前記投射列の各画素ｐ（ｍ，Ｙ）とそれぞれ関連付けられる工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程、
□前記投射列の前記画素ｐ（ｍ，Ｙ）の前記重みｗｐ（ｍ，Ｙ）を前記原画像の前記画素ｐ（ｍ，ｎ）の前記重みｗｏ（ｍ，ｎ）に加算する工程と、
□前記投射行の前記画素ｐ（Ｘ，ｎ）の前記重みｗｐ（Ｘ，ｎ）を前記原画像の前記画素ｐ（ｍ，ｎ）の前記重みｗｏ（ｍ，ｎ）に加算する工程、
を含む、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再構成可能モジュールと、モルフォロジー演算（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）を実行するために同モジュールを実施する方法とに関する。特に、画像処理に適用される一組のモルフォロジー演算を実行できるようにする単一の再構成可能モジュールを提供する。再構成可能モジュールは特に、原画像から始まり積分画像と、浸蝕画像（ｅｒｏｄｅｄ  ｉｍａｇｅ）と、拡張画像（ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｉｍａｇｅ）と、マンハッタン距離画像と、原画像の投射とを決定することができる。本発明は特に、移動体電話またはコンピュータ支援運転システムの映像などの搭載型電子機器の分野に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
モルフォロジー演算は画像処理の基本演算を形成する。このためモルフォロジー演算は画像処理に多く使用される。マルチメディア技術の発展、特に電子回路の微細化に伴う画像解像度の増大と共に、現在これらのモルフォロジー演算の最適化の必要性が高まりつつある。今日、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）によりモルフォロジー演算を加速させることができる。しかしながらＡＳＩＣ回路自体は特定の１つのモルフォロジー演算だけを加速させることができる。換言すれば、いくつものモルフォロジー演算を実際に加速させることができるＡＳＩＣモジュールは存在しない。さらに、浸食および拡張動作に関する限り、特定のＡＳＩＣ回路は、所定の次元の構成要素の、あるいはせいぜい所定の次元より小さな次元を有する構成要素のこれら演算だけを実行することができる。すなわち次元３×３の構成要素の浸食または拡張演算を実行するＡＳＩＣ回路は、次元５×５の構成要素の浸食または拡張演算を実行することができない。したがってこれらの２つの制限に対する１つの解は、パーソナルコンピュータなどのプログラム可能処理構造を使用することにある。しかしながらこのような構造はＡＳＩＣ回路のものより著しく劣った性能を示す。一例として、プログラム可能構造により結果を得るためには１画素当たり少なくとも３サイクルが必要であり、一方、いくつかのＡＳＩＣ回路では単一サイクル内にいくつかの画素の結果を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの目的は、特に、性能、柔軟性、シリコン表面積に対し最善の妥協でもっていくつかのモルフォロジー演算を実行できるようにする再構成可能モジュールを提供することにより、前述の欠点のすべてまたは一部を克服することである。この目的のため、本発明の１つの主題は５入力と３出力を有する演算ブロックを含む再構成可能モジュールである。演算ブロックの第１の出力は、演算ブロックの第１と第２の入力の加算の結果、または演算ブロックの第１の入力から第２の入力を減算した結果、または演算ブロックの第１と第２の入力の最小値、または演算ブロックの第１と第２の入力の最大値のいずれかを供給することができる。演算ブロックの第２の出力は、演算ブロックの第４と第５の入力の加算の結果、または演算ブロックの第４の入力から第５の入力を減算した結果、または演算ブロックの第４と第５の入力の最小値、または演算ブロックの第４と第５の入力の最大値、または演算ブロックの第１、第２、第４の入力の最小値、または演算ブロックの第１、第２、第４の入力の最大値のいずれかを供給することができる。演算ブロックの第３の出力は、演算ブロックの第１と第３の入力の加算の結果、または演算ブロックの第１の入力から第３の入力を減算した結果のいずれかを供給することができる。
【０００４】
本発明は特に、積分、浸食、拡張、マンハッタン距離、および投射の各演算を単一モジュールにより、かつ最適化されたやり方で実行できるようにするという利点を持つ。侵食および拡張演算はさらに再構成可能モジュールを直列結合することにより３×３より大きな次元の構成要素で実行可能である。
【０００５】
本発明の別の主題は上述の再構成可能モジュールを実施するための方法である。本発明によれば、本方法は、Ｍ行×Ｎ列（ＭとＮは正整数）の画素ｐ（ｍ，ｎ）を含む原画像を起点として、積分画像、浸蝕画像、拡張画像、マンハッタン距離画像、または原画像の行に沿った投射および列に沿った投射のいずれかを決定することからなる工程を含む。演算ブロックに属する加算器／減算器により実行される演算のタイプと、演算ブロックに属する論理ブロックの入出力間で確立されるリンクとに依存して最終画像のタイプを決定することができる。積分画像、浸蝕画像、拡張画像およびマンハッタン距離画像は原画像と同じ次元を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明は、一例として示される実施形態の詳細説明（添付図面を参照し示される）を読むとさらに良く理解され、また他の利点が明らかになるであろう。
【０００７】
【図１ａ】原画像の例。
【図１ｂ】図１ａの原画像に関連する積分画像。
【図２】積分画像を用いた一組の画素の重み計算の原理図。
【図３ａ】原画像の第２の例。
【図３ｂ】図３ａの原画像を起点として本発明による積分画像演算の第１の工程により得られる中間画像。
【図３ｃ】図３ｂの中間画像を起点として本発明による積分画像演算の第２の工程により得られる積分画像。
【図４】原画像の第３の例を起点として浸蝕画像および拡張画像を決定する原理図。
【図５】構成要素の２つの部分要素への分解図。
【図６ａ】原画像の第４の例を起点として本発明による浸食演算の第１の工程により得られる中間画像を決定する原理図。
【図６ｂ】図６ａの中間画像を起点として本発明による浸食演算の第２の工程により得られる浸蝕画像を決定する原理図。
【図７】２進原画像およびそれに関連する距離画像の第５の例。
【図８】図７の２進原画像を起点として距離画像を決定する原理図。
【図９】２進原画像を起点として中間画像が得られるようにする本発明による市街区距離（ｃｉｔｙ−ｂｌｏｃｋ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）演算の下位工程。
【図１０】図９の下位工程を起点として得られる２進原画像と中間画像の例。
【図１１】中間画像を起点として距離画像が得られるようにする本発明による市街区距離演算の下位工程。
【図１２】図１０の中間画像と、図１１の下位工程を起点として得られる距離画像。
【図１３】投射演算の図。
【図１４】演算ブロックの例。
【図１５】図１４の演算ブロックを含む再構成可能モジュール。
【図１６】図１５による２つの再構成可能モジュールの直列結合の例。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
モルフォロジー演算の説明
本明細書の以下の部分では、行列画像すなわち列と行に配置された画素からなる画像を採用する。幾何学的な観点からは、画素は同じ大きさの矩形と等価である。画素ｐ（ｍ，ｎ）は、行ｍと列ｎ内のその位置（ｍとｎはそれぞれ１と画像の行数Ｍと列数Ｎの範囲内の整数である）を用い原点Ｏを基準として配置される。さらに、矩形画像（行毎に同数の画素ｐ（ｍ，ｎ）を含む画像）を考える。
【０００９】
積分
図１ａと１ｂに、第１のモルフォロジー演算（積分と呼ばれる）の原理を示す。図１ａに、４行（Ｍ＝４）×４列（Ｎ＝４）の画素ｐ（ｍ，ｎ）すなわち１６の画素ｐ（ｍ，ｎ）からなる画像（原画像と呼ばれる）を示す。重みｗｏ（ｍ，ｎ）として知られるスカラー値が原画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）に関連付けられる。８ビットで符号化された画像については、重みｗｏ（ｍ，ｎ）は値０〜２５５の範囲にある。積分画像演算は積分画像と呼ばれる画像（原画像と同じ大きさの）を決定することからなる。各画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉ（ｍ，ｎ）は、原点Ｏと当該画素ｐ（ｍ，ｎ）により境界が付けられる矩形領域内に位置するすべての画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）の合計から決定される。積分画像演算は式（１）によりモデル化される。
【数１】
2012502336.tif 000003
このようにして得られた積分画像を図１ｂに示す。
【００１０】
積分画像を使用することで、いかなる特定群の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）の合計の計算も加速することが可能となる。このような画素ｐ（ｍ，ｎ）の群は面（ｓｕｒｆａｃｅ）と呼ばれる。図２に、矩形ＡＢＣＤの重みを計算するための原理を示す。明白なやり方で、積分画像を使用することによりそして次式による加算と２つの減算により面ＡＢＣＤの重みＷを得ることができる。
Ｗ＝Ａ−Ｂ＋Ｃ−Ｄ          （２）
積分画像の使用により、面ＡＢＣＤに属する画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）をすべて加算しなければならないことを回避する。これは同じ画像のいくつかの面を計算しなければならない場合と画像の解像度が高い場合に特に有利である。
【００１１】
本発明によれば、積分画像は、原画像を起点として中間画像を決定する第１の工程と中間画像を起点として積分画像を決定する第２の工程の２工程で決定される。中間画像は積分画像と同様に原画像と同じ大きさを有する。原画像の例を図３ａに示す。中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）は、原画像の当該画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）に前行上の同じ列に位置する中間画像の画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）を加えることにより次々に決定される。中間画像の結果を図３ｂに示す。次に，積分画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉ（ｍ，ｎ）は、再び中間画像の当該画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）に画素ｐ（ｍ，ｎ−１）の前列内の同じ行上に位置する積分画像の重みｗｉ（ｍ，ｎ−１）を加えることにより次々に決定される。積分画像の結果を図３ｃに示す。中間画像の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）と積分画像の重みｗｉ（ｍ，ｎ）の決定は以下のアルゴリズムによりモデル化される。
ＦＯＲ  ｍ  １からＭまで変化，ＤＯ：
ＦＯＲ  ｎ  １からＮまで変化，ＤＯ：
ｗｉｉ（ｍ，ｎ）＝ｗｏ（ｍ，ｎ）＋ｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）      （３）
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
ＦＯＲ  ｍ  １からＭまで変化，ＤＯ：
ＦＯＲ  ｎ  １からＮまで変化，ＤＯ：
ｗｉ（ｍ，ｎ）＝ｗｉｉ（ｍ，ｎ）＋ｗｉ（ｍ，ｎ−１）      （４）
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
【００１２】
第１行（ｍ＝１）と第１列（ｎ＝１）の特定の場合は、初期化行および列と呼ばれる行と列を考慮することにより容易に扱える。初期化行（ｍ＝０）は中間画像の第１行（ｍ＝１）の前に挿入可能である。この初期化行のすべての画素ｐ（０，ｎ）の重みｗｉｉ（０，ｎ）は、中間画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｉｉ（１，ｎ）が原画像の同じ画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｏ（１，ｎ）に等しくなるように、値０に設定される。さらに初期化列（ｎ＝０）は積分画像の第１列（ｎ＝１）の前に挿入可能である。この初期化列内のすべての画素ｐ（ｍ，０）の重みｗｉ（ｍ，０）は、積分画像の第１列（ｎ＝１）の画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉ（ｍ，１）が中間画像の同じ画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉｉ（ｍ，１）に等しくなるように、値０に設定される。別の実施形態によると、第１行（ｍ＝１）の特定の場合は、中間画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｉｉ（１，ｎ）を原画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｏ（１，ｎ）と同じ値に初期化することにより扱われ、第１列（ｎ＝１）の特定の場合は、積分画像の第１列（ｎ＝１）の画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉ（ｍ，１）を中間画像の第１列（ｎ＝１）の画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉｉ（ｍ，１）と同じ値に初期化することにより扱われる。このとき、先のアルゴリズムの式（３）と（４）は、２からＭまで変化するｍと２からＮまで変化するｎに対し決定される。
【００１３】
以上の説明は、中間画像が原画像と中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）とｐ（ｍ−１，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）とｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）を行毎に加算することにより得られるということと、積分画像が中間画像と積分画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）とｐ（ｍ，ｎ−１）の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）とｗｉ（ｍ，ｎ−１）を列毎に加算することにより得られるということと、を考慮することにより示された。適切な初期化行および列を考慮することにより行毎の加算は列毎の加算と反転されてもよいことは言うまでもない。このとき、アルゴリズムは次のようになる。
ＦＯＲ  ｎ  １からＮまで変化，ＤＯ：
ＦＯＲ  ｍ  １からＭまで変化，ＤＯ：
ｗｉｉ（ｍ，ｎ）＝ｗｏ（ｍ，ｎ）＋ｗｉｉ（ｍ，ｎ−１）      （３’）
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
ＦＯＲ  ｎ  １からＮまで変化，ＤＯ：
ＦＯＲ  ｍ  １からＭまで変化，ＤＯ：
ｗｉ（ｍ，ｎ）＝ｗｉｉ（ｍ，ｎ）＋ｗｉ（ｍ−１，ｎ）      （４’）
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
Ｅｎｄ  ＦＯＲ
【００１４】
浸食−拡張
図４に、浸食および拡張と呼ばれる他の２つのモルフォロジー演算の原理を示す。これら２つのモルフォロジー演算は同様なやり方で実行される。黒と白のモノクロ画像の場合、浸食演算は灰色レベルピークを除去して「穴を広げる」ために特に使用され、一方、拡張演算は灰色レベルピークを広げて「穴を埋める」ために使用される。これらの演算は画素のメッシュからなる作業窓（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）（構成要素とも呼ばれる）を利用する。このメッシュは正方形、矩形、または六角形であってよい。図４に、４行（Ｍ＝４）×４列（Ｎ＝４）の画素ｐ（ｍ，ｎ）からなる原画像と、大きさ３×３の構成要素による浸食演算と拡張演算それぞれの後のこの原画像に対して得られた浸蝕および拡張画像の例を示す。浸食演算は、原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）毎に、当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最小値に対応する重みｗｅ（ｍ，ｎ）を決定することからなる。逆に、拡張演算は、原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）毎に、当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最大値に対応する重みｗｆ（ｍ，ｎ）を決定することからなる。
【００１５】
本発明によれば、侵食および拡張演算はそれぞれ、原画像を起点として中間画像を決定する第１の工程と中間画像を起点として浸蝕または拡張画像を決定する第２の工程の２工程を使用して決定される。この目的のため、大きさＰ×Ｑの構成要素は、図５に示すように、大きさ１×Ｑの第１の部分要素と大きさＰ×１の第２の部分要素の２つの部分要素に分解される。このとき中間画像は、原画像の各行上の第１の部分要素を走査することにより（すなわち画素から画素に移動することにより）決定される。浸蝕または拡張画像は次に中間画像の各列内の第２の部分要素を走査することにより決定される。本明細書の以下の部分は、図６ａに示す原画像の浸食演算と大きさ３×３の構成要素に関し示される。図６ａに示す第１の工程では、中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）は、原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ−１）、ｐ（ｍ，ｎ）、ｐ（ｍ，ｎ＋１）の重みｗｏ（ｍ，ｎ−１）、ｗｏ（ｍ，ｎ）、ｗｏ（ｍ，ｎ＋１）の最小値を考慮することにより決定される。図６ｂに示す第２の工程では、中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）は、中間画像の画素ｐ（ｍ−１，ｎ）、ｐ（ｍ，ｎ）、ｐ（ｍ＋１，ｎ）の重みｗｉｅ（ｍ−１，ｎ）、ｗｉｅ（ｍ，ｎ）、ｗｉｅ（ｍ＋１，ｎ）の最小値を考慮することにより決定される。中間画像の重みｗｅ（ｍ，ｎ）と浸蝕画像の重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）の決定は、次式によりモデル化可能である。
（ｍ，ｎ） ［１，Ｍ］×［１，Ｎ］
ｗｉｅ（ｍ，ｎ）＝ｍｉｎ［ｗｏ（ｍ，ｎ−１），ｗｏ（ｍ，ｎ），ｗｏ（ｍ，ｎ＋１）］      （５）
ｗｅ（ｍ，ｎ）＝ｍｉｎ［ｗｉｅ（ｍ−１，ｎ），ｗｉｅ（ｍ，ｎ），ｗｉｅ（ｍ＋１，ｎ）］      （６）
【００１６】
最初と最後の行（ｍ＝１とｍ＝Ｍ）および最初と最後の列（ｎ＝１とｎ＝Ｎ）の特定の場合は、フレーミング行および列と呼ばれる行および列を考慮することにより容易に扱える。フレーミング行（ｍ＝０とｍ＝Ｍ＋１）は、原画像の第１行（ｍ＝１）の前と最後の行（ｍ＝Ｍ）の後に挿入可能である。例えば、これらのフレーミング行のすべての画素ｐ（０，ｎ）とｐ（Ｍ＋１，ｎ）の重みｗｏ（０，ｎ）とｗｏ（Ｍ＋１，ｎ）は、原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）がとることができる最も高い値（浸食の場合）、例えば２５５に設定される。さらにフレーミング列（ｎ＝０とｎ＝Ｎ＋１）は、中間画像の第１列（ｎ＝１）の前と最後の列（ｎ＝Ｎ＋１）の後に挿入可能である。すべての画素ｐ（ｍ，０）とｐ（ｍ，ｎ＋１）の重みｗｉｅ（ｍ，０）とｗｉｅ（ｍ，Ｎ＋１）は例えば、中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）がとることができる最も高い値、例えば２５５に設定される。
【００１７】
別の実施形態によると、最初と最後の行（ｍ＝１とｍ＝Ｍ）と最初と最後の列（ｎ＝１とｎ＝Ｎ）の特定の場合は、原画像と中間画像の外に位置する行と列を考慮しないことにより取り扱い可能である。換言すれば、構成要素の部分要素は画像の端において低減される。
【００１８】
浸食演算の第１と第２の工程は反転されてもよく、このとき中間画像は行上の最小値の代わりに列内の最小値により得られることは言うまでもない。
【００１９】
拡張演算は、浸食演算を適合させることにより（特には、最小値演算と最大値演算を置換することにより）容易に得られる。このとき、最初と最後の行および最初と最後の列の特定の場合は、当該重みの値を値０に設定することにより取り扱い可能である。
【００２０】
マンハッタン距離
図７と図８に、マンハッタン距離演算（また、文献では用語「市街区」距離により知られている）の原理を示す。この演算は、画像内の対象物の距離を画像の任意の点に対し決定できるようにする。この演算については、２進原画像（すなわち、その重みが、ハイ状態に対応する第１の値（例えば「１」）とロー状態に対応する第２の値（例えば「０」）の２つの値の１つだけをとることができる画素からなる画像）が使用されなければならない。２進原画像は閾値化により得られる。対象物に対応する２進原画像の画素は例えばハイ状態に設定された重みを有し、他の画素はロー状態に設定された重みを有する。マンハッタン距離演算により得られる画像（距離画像と呼ばれる）は、各画素ｐ（ｍ，ｎ）の画像の重みｗｄ（ｍ，ｎ）が対象物に属する当該画素ｐ（ｍ，ｎ）と当該画素ｐ（ｍ，ｎ）に最も近い画素ｐ（ｘ，ｙ）間のマンハッタン距離に等しい画像である。図７に、２進原画像および対応する距離画像の例を示す。次式によると、２つの画素ｐ（ｍ，ｎ）とｐ（ｘ，ｙ）間のマンハッタン距離Ｄは、画素ｐ（ｍ，ｎ）の行ｍと画素ｐ（ｘ，ｙ）の行ｘ間の絶対値差異と、画素ｐ（ｍ，ｎ）の列ｎと画素ｐ（ｘ，ｙ）の列ｙ間の絶対値差異との合計を意味すると理解される。
Ｄ＝｜ｍ−ｘ｜＋｜ｎ−ｙ｜      （７）
図８に、距離画像の画素ｐ（２，３）の重みｗｄ（２，３）の計算を示す。対象物に属する画素ｐ（２，３）に最も近い画素の１つは画素ｐ（５，４）である。したがって画素ｐ（２，３）の重みｗｄ（２，３）は次式により決定される。
ｗｄ（２，３）＝Ｄ＝｜２−５｜＋｜３−４｜＝４
対象物と当該画素ｐ（ｍ，ｎ）との間の他の任意の経路は同じマンハッタン距離したがって同じ重みｗｄ（ｍ，ｎ）を生ずるであろうことに留意されたい。
【００２１】
本発明によれば、マンハッタン距離演算は本発明による他のモルフォロジー演算のように２工程で決定される。第１の工程は原画像を起点として中間画像（この場合は２進原画像）を決定し、第２の工程は中間画像を起点として距離画像を決定する。第１の工程では、三角法の意味で４分の１回転されかつｐ（ｍ，ｎ−１）、ｐ（ｍ，ｎ）、ｐ（ｍ−１，ｎ）の３つの画素からなる反転「Ｌ」字型の構成要素（図１０）が画素ｐ（１，１）を起点として原画像の各行にわたって連続的に走査される。中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属する場合、中間画像内のこの同じ画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）は零に設定される。そうでない場合、中間画像の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）は、前列（ｎ−１）の同じ行（ｍ）に位置する中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ−１）の重みＶ１＝ｗｉｄ（ｍ，ｎ−１）と同じ列（ｎ）の前行（ｍ−１）に位置する中間画像の画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の重みＢ１＝ｗｉｄ（ｍ−１，ｎ）とを比較することにより決定される。このとき中間画像の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）は次式に従って１単位だけインクリメントされた重みＶ１とＢ１の最小値に等しい。
ｗｉｄ（ｍ，ｎ）＝ｍｉｎ（Ｖ１＋１，Ｂ１＋１）      （８）
第２の工程では、反三角法の意味で４分の１回転されかつｐ（ｍ＋１，ｎ）、（ｐ（ｍ，ｎ）、ｐ（ｍ，ｎ＋１）の３つの画素からなる再び「Ｌ」字型の構成要素（図１２）が画素ｐ（Ｍ，Ｎ）を起点として中間画像の各行にわたって連続的に走査される。このとき距離画像の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｄ（ｍ，ｎ）は、中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｒ＝ｗｉｄ（ｍ，ｎ）、距離画像の画素ｐ（ｍ＋１，ｎ）の重みＢ２＝ｗｄ（ｍ＋１，ｎ）、距離画像の画素ｐ（ｍ，ｎ＋１）の重みＶ２＝ｗｄ（ｍ，ｎ＋１）を比較することにより決定される。このとき距離画像の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｄ（ｍ，ｎ）は次式に従って重みｒ、Ｂ２＋１、Ｖ２＋１の最小値に等しい。
ｗｄ（ｍ，ｎ）＝ｍｉｎ（ｒ，Ｂ２＋１，Ｖ２＋１）      （９）
特定の一実施形態によると、第２の工程では、中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属するかどうかもまた検証される。中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属する場合、距離画像内のこの同じ画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｄ（ｍ，ｎ）は零に設定される。そうでない場合、画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｄ（ｍ，ｎ）は式（９）により決定される。この特定の実施形態は、第２の工程を第１の工程に適合させることができる。
【００２２】
図９に、第１の工程の下位工程を示す。初期化工程１０１と称する第１の下位工程では、初期化行（ｍ＝０）と初期化列（ｎ＝０）は中間画像の第１行（ｍ＝１）の前と第１列（ｎ＝１）の前にそれぞれ挿入される。初期化行（ｍ＝０）と初期化列（ｎ＝０）の画素ｐ（０，ｎ）とｐ（ｍ，０）の重みｗｉｄ（０，ｎ）とｗｉｄ（ｍ，０）は、基準値Ｖｒｅｆに対し設定され画素ｐ（ｍ，ｎ）の数Ｎｍａｘに設定される。この数Ｎｍａｘは画像内の所与の画素ｐ（ｍ，ｎ）と対象物との間の最大距離に対応する。数Ｎｍａｘは次式により決定される。
Ｎｍａｘ＝（Ｎ−１）＋（Ｍ−１）
基準値Ｖｒｅｆは数Ｎｍａｘより大きくなるように決定される。基準値Ｖｒｅｆはレジスタの最大値に対応する。ＶＧＡ解像度画像の場合、Ｖｒｅｆは値２０４８（すなわち１１ビットレジスタ）に設定可能である。「フルＨＤ」と称する解像度を有する（すなわち、１９２０×１０８０画素の行列を含む）画像の場合、Ｖｒｅｆは４０９６（すなわち１２ビットレジスタ）に設定可能である。重みｗｉｄ（０，ｎ）とｗｉｄ（ｍ，０）は次式に従って基準値Ｖｒｅｆマイナス数Ｎｍａｘに等しくてよい。
ｎ ［１，Ｎ］，ｗｉｄ（０，ｎ）＝Ｖｒｅｆ−Ｎｍａｘ      （１０ａ）
ｍ ［１，Ｍ］，ｗｉｄ（ｍ，０）＝Ｖｒｅｆ−Ｎｍａｘ      （１０ｂ）
大きさ５×５の図１０の原画像を考慮して、基準値Ｖｒｅｆとして１６進値ＦＦＦＦ（１６ビットレジスタに対応する）をとることによりこれらの式は次のようになる。
ｎ ［１，５］，ｗｉｄ（０，ｎ）＝ＦＦＦＦ−［（５−１）＋（５−１）］＝ＦＦＦ７
ｍ ［１，５］，ｗｉｄ（ｍ，０）＝ＦＦＦＦ−８＝ＦＦＦ７
依然として初期化工程１０１において、行インデックスｍと列インデックスｎは値「１」にリセットされる。第２の下位工程１０２では、例えば原画像内のその重みｗｏ（ｍ，ｎ）が値「１」に等しいということを検証することにより中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属するかどうかが検証される。そうである場合、中間画像内のこの画素の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）は、この画素と対象物との間の零の距離を示すために下位工程１０３において零に設定される。そうでない場合、中間画像の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）は、下位工程１０４において、式（８）に従い１単位だけインクリメントされた重みＶ１とＢ１の最小値に設定される。下位工程１０３または下位工程１０４の最後に、構成要素が行の最後に達したかどうかが下位工程１０５において調べられる。この条件は、例えば列インデックスｎが列数Ｎに等しいときに検証される。この条件が検証されない場合、列インデックスｎは第６の下位工程１０６において１単位だけインクリメントされる。この下位工程１０６の最後に、行内の次の画素ｐ（ｍ，ｎ＋１）の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ＋１）を決定するために、第２の下位工程１０２を起点として新しい繰り返しが実行される。一方、構成要素が行の最後に達した場合、構成要素もまた列の最後に達したかどうか（すなわち、中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が画像の最後の画素ｐ（ｍ，ｎ）に対応するかどうか）が下位工程１０７において調べられる。この条件が検証されると、第１の工程は下位工程１０８において終了され中間画像は完全に決定される。このようにして得られた中間画像を図１０（１６ビットカウンタの例）に示す。下位工程１０７において条件が検証されない場合、行インデックスｍは１単位だけインクリメントされ列インデックスｎは下位工程１０９において値「１」にリセットされる。この下位工程１０９の最後に、第２の下位工程１０２を起点として新しい繰り返しが実行される。
【００２３】
図１１に、第２の工程の下位工程を示す。この第２の工程は例えば下位工程１０８に続いて実行される。初期化工程２０１と称する第１の下位工程では、初期化行（ｍ＝Ｍ＋１）と初期化列（ｎ＝Ｎ＋１）は距離画像の最後の行（ｍ＝Ｍ）の後と最後の列（ｎ＝Ｎ）の後にそれぞれ挿入される。初期化行（ｍ＝Ｍ＋１）と初期化列（ｎ＝Ｎ＋１）の画素ｐ（Ｍ＋１，ｎ）とｐ（ｍ，Ｎ＋１）の重みｗｄ（Ｍ＋１，ｎ）とｗｄ（ｍ，Ｎ＋１）は、次式に従って、第１の工程中に設定された基準値Ｖｒｅｆの関数として設定される。
ｎ ［１，Ｎ］，ｗｄ（ｍ＋１，ｎ）＝Ｖｒｅｆ−１      （１１ａ）
ｍ ［１，Ｍ］，ｗｄ（ｍ，Ｎ＋１）＝Ｖｒｅｆ−１      （１１ｂ）
図１２に再現される図１０の中間画像を考慮すると、これらの式は次のようになる。
ｎ ［１，５］，ｗｄ（Ｍ＋１，ｎ）＝ＦＦＦＦ−１＝ＦＦＦＥ
ｍ ［１，５］，ｗｄ（ｍ，Ｎ＋１）＝ＦＦＦＦ−１＝ＦＦＦＥ
依然として初期化工程２０１において、行インデックスｍは値「Ｍ」にリセットされ列インデックスｎは値「Ｎ」にリセットされる。第２の下位工程２０２では、距離画像の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｄ（ｍ，ｎ）は、式（９）に従って重みｒ、Ｂ２＋１、Ｖ２＋１の最小値に設定される。下位工程２０２の最後に、構成要素が行の最後に達したかどうかが下位工程２０３において調べられる。この条件は、例えば列インデックスｎが値「１」に等しい場合に検証される。この条件が検証されない場合、列インデックスｎは下位工程２０４において１単位だけディクリメントされる。この下位工程２０４の最後に、行内の次の画素ｐ（ｍ，ｎ−１）の重みｗｄ（ｍ，ｎ−１）を決定するために第２の下位工程２０２を起点として新しい繰り返しが実行される。一方、構成要素が行の最後に達した場合、構成要素もまた列の最後に達したかどうか（すなわち、中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が画像の第１の画素ｐ（１，１）に対応するかどうか）が下位工程２０５において調べられる。この条件が検証された場合、第２の工程は下位工程２０６において終了され距離画像は完全に決定される。このようにして得られた距離画像を図１２に示す。下位工程２０５における条件が検証されない場合、下位工程２０７において行インデックスｍは１単位だけディクリメントされ列インデックスｎは値「Ｎ」にリセットされる。この下位工程２０７の最後に、第２の下位工程２０２を起点として新しい繰り返しが実行される。
【００２４】
投射
図１３に投射演算を示す。この演算は、原画像を起点として新しい行（ｍ＝Ｘ）と新しい列（ｎ＝Ｙ）を決定できるようにする。ここで、新しい行の画素ｐ（Ｘ，ｎ）の重みｗｐ（Ｘ，ｎ）は原画像内の当該列のすべての画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）の合計にそれぞれ等しく、新しい列の画素ｐ（ｍ，Ｙ）の重みｗｐ（ｍ，Ｙ）は原画像内の当該行のすべての画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）の合計にそれぞれ等しい。新しい行と新しい列の画素ｐ（Ｘ，ｎ）とｐ（ｍ，Ｙ）の重みｗｐ（Ｘ，ｎ）とｗｐ（ｍ，Ｙ）は次式によりモデル化可能である。
【数２】
2012502336.tif 000004
【００２５】
再構成可能モジュールの説明
演算ブロック
図１４に、本発明による再構成可能モジュールの演算ブロックを概略的に示す。演算ブロックは、文字Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにより識別される５入力とＳ０、Ｓ１、Ｓにより識別される３出力を含む。これらの入力／出力は特に上に定義された演算を実行できるようにする。これらの入力／出力はまた、これらの演算の変形を実行できるようにし、本明細書では説明されない他の追加機能を可能にする。演算ブロックはまた、その構成が入力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄおよび／またはＥに対し実行される演算の結果（加算器／減算器により実行される演算のタイプと、入力と様々な論理ブロックの出力間に確立されるリンクと、に依存する）を各出力Ｓ０、Ｓ１、Ｓにおいて送出できるようにする３つの加算器／減算器と４つの論理ブロックを含む。簡潔にするために、入力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと出力Ｓ０、Ｓ１、Ｓは、加算器／減算器および論理ブロックの入力／出力と共に、これらの入力および出力上に存在するデータと混同される。論理ブロックは１つまたは複数の入力と１つまたは複数の出力を有する被制御回路を意味するものと理解される。各出力は、論理ブロックに適用される命令に依存する入力の１つと、例えば一般的な制御装置によりまたは論理ブロック内の論理によりリンクされる。用語「論理ブロック」はより広い意味で理解すべきである。いくつかの入力および／または出力を有する論理ブロックは、それぞれが１つまたは複数の入力と１つまたは複数の出力を有するマルチプレクサと論理ゲートの集合体により形成可能であることは言うまでもない。
【００２６】
本発明によれば、演算ブロックの第１の出力Ｓ０は、演算ブロックの第１の入力Ａと第２の入力Ｂの加算（Ａ＋Ｂ）の結果、または演算ブロックの第１の入力Ａから第２の入力Ｂの減算（Ａ−Ｂ）の結果、または演算ブロックの第１の入力Ａと第２の入力Ｂの最小値（ｍｉｎ（Ａ，Ｂ））、または演算ブロックの第１の入力Ａと第２の入力Ｂの最大値（ｍａｘ（Ａ，Ｂ））のいずれかを送出することができる。演算ブロックの第２の出力Ｓ１は、演算ブロックの第４の入力Ｄと第５の入力Ｅの加算（Ｄ＋Ｅ）の結果、または演算ブロックの第４の入力Ｄから第５の入力Ｅの減算（Ｄ−Ｅ）の結果、または演算ブロックの第４の入力Ｄと第５の入力Ｅの最小値（ｍｉｎ（Ｄ，Ｅ））、または演算ブロックの第４の入力Ｄと第５の入力Ｅの最大値（ｍａｘ（Ｄ，Ｅ））、または演算ブロックの第１の入力Ａ、第２の入力Ｂ、第４の入力Ｄの最小値（ｍｉｎ（Ａ，Ｂ，Ｄ））、または演算ブロックの第１の入力Ａ、第２の入力Ｂ、第４の入力Ｄの最大値（ｍａｘ（Ａ，Ｂ，Ｄ））のいずれかを送出することができる。演算ブロックの第３の出力Ｓは、演算ブロックの第１の出力Ｓ０と第３の入力Ｃの加算（Ｓ０＋Ｃ）の結果、または第１の出力Ｓ０から第３の入力Ｃの減算（Ｓ０−Ｃ）の結果のいずれかを送出することができる。
【００２７】
演算ブロックの３出力Ｓ０、Ｓ１、Ｓにおける結果の様々な組合せは、先に説明した５つのモルフォロジー演算を再構成可能モジュール内に存在する最少の部品で実行できるようにする。結局、シリコン表面積を節約し、従って再構成可能モジュールの大きさとコストを低減することが可能である。さらに、本発明による再構成可能モジュールはパイプラインアーキテクチャとして知られたアーキテクチャに対応するので、結果は各クロックパルスで供給可能である。結果は、中間画像からの画素の重み、あるいは積分画像、浸蝕画像、拡張画像、または距離画像からの画素の重みであってよい。したがってモルフォロジー演算を極めて速く実行することができる。
【００２８】
演算ブロックの出力Ｓ０、Ｓ１、Ｓで得られる結果は、例えば加算器／減算器および以下に説明される論理ブロックの構成に由来する。この構成によれば、演算ブロックの第１の入力Ａと第２の入力Ｂは、第１の加算器／減算器ａｄｄ１の第１および第２の入力と、第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの第１および第２の入力とにそれぞれ接続される。第１の加算器／減算器ａｄｄ１の出力は第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの第３の入力に接続される。この第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの出力は演算ブロックの第１の出力Ｓ０を形成する。再びこの構成によると、演算ブロックの第４の入力Ｄは第２の加算器／減算器ａｄｄ２の第１の入力と第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの第１の入力にそれぞれ接続される。演算ブロックの第５の入力Ｅは第３の論理ブロックｍｕｘＥ／Ｓの第１の入力に接続される。この第３の論理ブロックｍｕｘＥ／Ｓの出力は第２の加算器／減算器ａｄｄ２の第２の入力と第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの第２の入力に接続される。第２の加算器／減算器ａｄｄ２の出力は第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの第３の入力に接続される。第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの出力は演算ブロックの第２の出力Ｓ１を形成する。再びこの構成によると、演算ブロックの第３の入力Ｃと第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの出力は第４の論理ブロックｍｕｘＡＢＣの第１と第２の入力にそれぞれ接続される。この第４の論理ブロックｍｕｘＡＢＣの第１および第２の出力は第３の加算器／減算器ａｄｄ３の第１と第２の入力にそれぞれ接続される。第３の加算器／減算器ａｄｄ３の出力は第３の論理ブロックｍｕｘＥ／Ｓの第２の入力に接続され、演算ブロックの第３の出力Ｓを形成する。
【００２９】
特定の一実施形態によると、演算ブロックの第１の出力Ｓ０は、演算ブロックの第１の入力Ａから第２の入力Ｂの減算（Ａ−Ｂ）を実行し減算（Ａ−Ｂ）の結果の符号を監視することにより、演算ブロックの第１と第２の入力ＡとＢの最小値（ｍｉｎ（Ａ，Ｂ））または最大値（ｍａｘ（Ａ，Ｂ））を送出する。減算の結果の符号は例えば第１の加算器／減算器ａｄｄ１の符号ビットにより与えられる。最小値（ｍｉｎ（Ａ，Ｂ））に関し、減算（Ａ−Ｂ）の結果が負ならばリンクは第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの第１の入力と出力間に確立され、減算（Ａ−Ｂ）の結果が正ならばリンクは第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの第２の入力と出力間に確立される。最大値（ｍａｘ（Ａ，Ｂ））に関し、減算（Ａ−Ｂ）の結果が正ならばリンクは第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの第１の入力と出力間に確立され、減算（Ａ−Ｂ）の結果が負ならばリンクは第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの第２の入力と出力間に確立される。演算ブロックの第４と第５の入力ＤとＥの最小値（ｍｉｎ（Ｄ，Ｅ））または最大値（ｍａｘ（Ｄ，Ｅ））を決定するために、同じ原理を第２の加算器／減算器ａｄｄ２と第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅに適用することができる。演算ブロックの第４の入力Ｄから第５の入力Ｅの減算（Ｄ−Ｅ）の結果の符号は第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの出力と第１または第２の入力との間に確立されるリンクを決定する。
【００３０】
再構成可能モジュール
図１５に示す特定の一実施形態によると、再構成可能モジュールは第１の入力Ｉ、第２の入力Ｉ＿ｃｈ、第１の出力Ｏ、第２の出力Ｏ＿ｃｈ、演算ブロックに入るデータストリームを制御できるようにする第５の論理ブロックｍｕｘＩ、および演算ブロックを出るデータストリームを制御できるようにする第６の論理ブロックｍｕｘＯを含む。特に、再構成可能モジュールの第１の入力Ｉは第５の論理ブロックｍｕｘＩの第１の入力と第６の論理ブロックｍｕｘＯの第１の入力に接続可能である。第２の入力Ｉ＿ｃｈは第５の論理ブロックｍｕｘＩの第２の入力に接続可能である。第５の論理ブロックｍｕｘＩの第１、第２、第３の出力は演算ブロックの第１、第２、第４の入力Ａ、Ｂ、Ｄにそれぞれ接続可能である。演算ブロックの第１、第２、第３の出力Ｓ０、Ｓ１、Ｓは第６の論理ブロックｍｕｘＯの第２、第３、第４の入力にそれぞれ接続可能である。論理ブロックｍｕｘＯの出力は再構成可能モジュールの第１の出力Ｏを形成し、論理ブロックｍｕｘＩの第４の出力は再構成可能モジュールの第２の出力Ｏ＿ｃｈを形成する。カスケード構成の場合、この第２の出力Ｏ＿ｃｈを第２の再構成可能モジュールの入力Ｉ＿ｃｈに接続することができる。すなわち、本発明による再構成可能モジュールは３×３より高い次元の構成要素により浸食または拡張演算などのより複雑なモルフォロジー演算を実行するために直列結合可能である。
【００３１】
図１５に示す特定の一実施形態によれば、再構成可能モジュールは、データを一時的に記憶できるようにするＦＩＦＯスタックと、演算ブロックの第２の入力Ｂに入るデータストリームを制御できるようにする第７の論理ブロックｍｕｘＢと、を含む。ＦＩＦＯスタックは、その第１の入力データビットが出力対象の第１のデータビットであるスタックを意味するものと理解される。第５の論理ブロックｍｕｘＩの第２の出力は論理ブロックｍｕｘＢの第１の入力に接続可能である。この論理ブロックｍｕｘＢの出力は演算ブロックの第２の入力Ｂに接続可能である。演算ブロックの第１の出力Ｓ０はＦＩＦＯスタックの入力に接続可能であり、ＦＩＦＯスタックの出力は第７の論理ブロックｍｕｘＢの第２の入力と第６の論理ブロックｍｕｘＯの第５の入力に接続可能である。
【００３２】
図１５に示す特定の一実施形態によれば、再構成可能モジュールは、演算ブロックの出力Ｓ１とＳ上に存在するデータを演算ブロックの入力において再注入する手段を含む。特に、これらの手段は第８の論理ブロックｍｕｘＡ、第９の論理ブロックｍｕｘＤ、第１０の論理ブロックｍｕｘＥを含むことができる。第５の論理ブロックｍｕｘＩの第１と第３の出力は第８の論理ブロックｍｕｘＡの第１の入力と第９の論理ブロックｍｕｘＤの第１の入力にそれぞれ接続可能である。演算ブロックの第３の出力Ｓは、第８の論理ブロックｍｕｘＡの第２の入力と、第９の論理ブロックｍｕｘＤの第２の入力と、演算ブロックの第３の入力Ｃとに接続可能である。演算ブロックの第２と第３の出力Ｓ１、Ｓは第１０の論理ブロックｍｕｘＥの第１と第２の入力にそれぞれ接続可能であり、この論理ブロックｍｕｘＥの出力は演算ブロックの第５の入力Ｅに接続可能である。
【００３３】
図１５に示す特定の一実施形態によれば、再構成可能モジュールはデータレジスタｒｅｇ  Ｃと第１１の論理ブロックｍｕｘＣを含む。演算ブロックの第３の出力Ｓとデータレジスタｒｅｇ  Ｃは論理ブロックｍｕｘＣの第１と第２の入力にそれぞれ接続可能である。この論理ブロックｍｕｘＣの出力は演算ブロックの第３の入力Ｃに接続可能である。この特定の実施形態は、演算を所定値（例えば「０」と「１」）のデータで実行できるようにする。
【００３４】
再構成可能モジュールを実施する方法の説明
再構成可能モジュールは上述のモルフォロジー演算を実行するために実施可能である。特に、画素ｐ（ｍ，ｎ）のＭ行とＮ列を含む原画像を起点とし、再構成可能モジュールは積分画像、浸蝕画像、拡張画像、マンハッタン距離画像、または原画像の行と列に沿った投射のいずれかを決定することができる。これは、加算器／減算器ａｄｄ１〜ａｄｄ３により実行される演算のタイプと、入力と様々な論理ブロックの出力間に確立されるリンクと、に依存して実行される。
【００３５】
積分
特定の一実施形態によると、積分画像の決定は、
−原画像と同じ次元の中間画像を定義し、中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）に重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）が関連付けられる工程と、
−中間画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｉｉ（１，ｎ）を初期化する工程と、
−２からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
○２からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
□中間画像の画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）に原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）を加算する工程と、
□大きさＭ−１のＦＩＦＯスタックに加算の結果を格納する工程と、
−積分画像の第１列（ｎ＝１）の画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉ（ｍ，１）を初期化する工程と、
−２からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○２からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程、
□積分画像の画素ｐ（ｍ，ｎ−１）の重みｗｉ（ｍ，ｎ−１）に中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）を加算する工程、
を含む。
【００３６】
これらの工程は、本発明による再構成可能モジュールに特にうまく適合する。特に、中間画像の画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）に原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）を加算する工程は、次のやり方で実行可能である。重みｗｏ（ｍ，ｎ）が再構成可能モジュールの第１の入力Ｉに注入され、第５と第８の論理ブロックｍｕｘＩ、ｍｕｘＡが演算ブロックの第１の入力Ａに再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを接続し、第７の論理ブロックｍｕｘＢが演算ブロックの第２の入力ＢにＦＩＦＯスタックの出力を接続する。このようにして、演算ブロックは重みｗｏ（ｍ，ｎ）とｗｉｉ（ｍ−１，ｎ）の加算を実行することができる。第６の論理ブロックｍｕｘＯは、中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）をこの出力Ｏにおいて各クロックパルスで供給するために、演算ブロックの出力Ｓ０を再構成可能モジュールの出力Ｏに接続する。
【００３７】
さらに、積分画像の画素ｐ（ｍ，ｎ−１）の重みｗｉ（ｍ，ｎ−１）に中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）を加算する工程は、次のやり方で実行可能である。重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）が再構成可能モジュールの第１の入力Ｉに注入され、第５と第８の論理ブロックｍｕｘＩ、ｍｕｘＡが演算ブロックの第１の入力Ａに再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを接続する。第７の論理ブロックｍｕｘＢはＦＩＦＯスタックの出力を演算ブロックの第２の入力Ｂに接続する。このようにして、演算ブロックは、重みｗｉｉ（ｍ，ｎ）とＦＩＦＯスタックから来るｗｉ（ｍ，ｎ−１）との加算を実行することができる。第６の論理ブロックｍｕｘＯは、積分画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉ（ｍ，ｎ）をこの出力Ｏにおいて各クロックパルスで供給するために、演算ブロックの出力Ｓ０を再構成可能モジュールの出力Ｏに接続する。
【００３８】
積分画像の計算に必要な先の工程は、加算器ａｄｄ１を使用して演算ブロックの第１の入力Ａと第２の入力Ｂを加算することにより演算ブロック内で実行される。結果は第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂを介し出力Ｓ０に送られる。
【００３９】
中間画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｉｉ（１，ｎ）の初期化工程は、これらの重みｗｉｉ（１，ｎ）を原画像の第１行（ｍ＝１）の画素ｐ（１，ｎ）の重みｗｏ（１，ｎ）と同じ値に設定することにより実行可能である。同様に、積分画像の第１列（ｎ＝１）の画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉ（ｍ，１）の初期化工程は、これらの重みｗｉ（ｍ，１）を中間画像の第１列（ｎ＝１）の画素ｐ（ｍ，１）の重みｗｉｉ（ｍ，１）と同じ値に設定することにより実行可能である。
【００４０】
浸食−拡張
特定の一実施形態によると、次元３×３の構成要素による浸蝕画像の決定は、
−構成要素を次元１×３の第１の部分構成要素と次元３×１の第２の部分構成要素とに分解する工程と、
−原画像と同じ次元の中間画像を定義し、中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）に重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）が関連付けられる工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
□当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする第１の部分構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最小値を重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程、
−１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程、
□当該画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする第２の部分構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値を重みｗｅ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程、
を含む。
【００４１】
これらの工程は、再構成可能モジュールの第１の入力Ｉに重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）を注入することにより再構成可能モジュールにより得られる。第５の論理ブロックｍｕｘＩは、再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを、第８の論理ブロックｍｕｘＡを介し演算ブロックの第１の入力Ａに、第７の論理ブロックｍｕｘＢを介し演算ブロックの第２の入力Ｂに、第９の論理ブロックｍｕｘＤを介し演算ブロックの第４の入力Ｄに、連続的に接続する。第１０の論理ブロックｍｕｘＥは第３の出力Ｓを演算ブロックの第５の入力Ｅに接続する。こうして演算ブロックは、画素ｐ（ｍ，ｎ）を中心とする第１また第２の部分構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値を決定することができる。第６の論理ブロックｍｕｘＯは、中間画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）または浸蝕画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｅ（ｍ，ｎ）のいずれかをこの出力Ｏにおいて各クロックパルスで供給するために、演算ブロックの第２の出力Ｓ１を再構成可能モジュールの第１の出力Ｏに接続する。
【００４２】
第１の部分構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最小値と第２の部分構成要素に属する画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値の重みｗｉｅ（ｍ，ｎ）とｗｅ（ｍ，ｎ）へのそれぞれの割り当ては、
−第１の加算器／減算器ａｄｄ１の第１の入力（Ａ）から第２の入力（Ｂ）を減算する工程と、
−減算（Ａ−Ｂ）の結果の符号に依存して、第１の入力（Ａ）または第２の入力（Ｂ）と第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの出力との間にリンクを設定する工程と、
−第４の論理ブロックｍｕｘＡＢＣの第２の入力と第１の出力間にリンクを設定する工程と、
−第３の加算器／減算器ａｄｄ３の第１の入力を値０に加算または値０から減算する工程と、
−第３の論理ブロックｍｕｘＥ／Ｓの第１の入力と出力間にリンクを設定する工程と、
−第２の加算器／減算器ａｄｄ２の第１の入力（Ｄ）から第２の入力（Ｅ＝Ｓ＝ＡまたはＥ＝Ｓ＝Ｂ）を減算する工程と、
−第２の減算（Ｄ−Ｅ）の結果の符号に依存して第１または第２の入力（Ｄ、Ｅ＝Ｓ＝ＡまたはＥ＝Ｓ＝Ｂ）と第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの出力間にリンクを設定する工程と、を含むことができる。
【００４３】
拡張画像を次元３×３の構成要素により決定できるようにする工程は、浸蝕画像の決定に関係する先の工程から容易に推定可能である（最小値演算と最大値演算を単純に置換する）。
【００４４】
本発明による再構成可能モジュールはまた、浸蝕画像または拡張画像を３×３より高い次元（例えば５×５）の構成要素により高速に決定できるようにする。特に、次元５×５の構成要素による浸食については、５つの値の比較を行いこれら５つの値の最小値を保持する必要がある。この考えは、２つの再構成可能モジュールを使用することにより、そして５つの値を比較することができるように２つのモジュールにわたってこれらを分配することにより、３×３浸食用の再構成可能モジュールにより実行されるパイプラインモードを適用することである。
【００４５】
図１６に、浸蝕画像を次元５×５の構成要素により得られるようにする２つの直列結合された再構成可能モジュールの配置の例を示す。第１の再構成可能モジュール１０の第１の出力Ｏ１は第２の再構成可能モジュール２０の第１の入力Ｉ２に接続され、第１の再構成可能モジュール１０の第２の出力Ｏ＿ｃｈ１は第２の再構成可能モジュール２０の第２の入力Ｉ＿ｃｈ２に接続される。このとき重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）は第１の再構成可能モジュール１０の第１の入力Ｉ１に注入され、第１の再構成可能モジュール１０の第２の入力Ｉ＿ｃｈ１は使用されない。このとき第１の部分構成要素に属する３つの画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）の最小値または第２の部分構成要素に属する３つの画素の重みｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値は、第１の再構成可能モジュール１０の第１の出力Ｏ１において得られる。当該部分構成要素に属する他の２つの画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）は出力Ｏ＿ｃｈ１と第２の入力Ｉ＿ｃｈ２を介し第２の再構成可能モジュール２０に単純に転送される。次に、当該部分構成要素に属する５つの画素ｐ（ｘ，ｙ）の重みｗｏ（ｘ，ｙ）またはｗｉｅ（ｘ，ｙ）の最小値は、第２の再構成可能モジュール２０の第１の出力Ｏ２において得られる。
【００４６】
上述の直列結合はまた拡張画像を次元５×５の構成要素により得られるようにするということは言うまでもない。さらに、本発明による再構成可能モジュールは特に２以上の再構成可能モジュールの直列結合にうまく適合される。このような直列結合は、より大きな次元の構成要素を使用できるようにする。例えば、３つの再構成可能モジュールの直列結合は次元７×７の構成要素を使用できるようにする。
【００４７】
距離
特定の一実施形態によると、距離画像の決定は、
−原画像と同じ次元の中間画像を定義し、中間画像の各画素ｐ（ｍ，ｎ）に重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）が関連付けられる工程と、
−中心画素ｐ（ｍ，ｎ）、前列内の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）と同じ行上に位置する画素ｐ（ｍ，ｎ−１）、前行上の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）と同じ列に位置する画素ｐ（ｍ−１，ｎ）の３つの画素からなる第１の構成要素を定義する工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程、
□中心画素ｐ（ｍ，ｎ）が対象物に属するかどうかを判断する工程と、
□そうである場合、値０を重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）に割り当て、第６の論理ブロックｍｕｘＯが再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを再構成可能モジュールの第１の出力Ｏに接続する工程と、
□そうでなければ、１単位だけインクリメントされた重みｗｉｄ（ｍ，ｎ−１）＝Ｖ１とｗｉｄ（ｍ−１，ｎ）＝Ｂ１の最小値を重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）に割り当て、第６の論理ブロックｍｕｘＯが演算ブロックの第３の出力Ｓを再構成可能モジュールの第１の出力Ｏに接続する工程、
−中心画素ｐ（ｍ，ｎ）、次行上の中心画素ｐ（ｍ，ｎ）と同じ列上に位置する画素ｐ（ｍ＋１，ｎ）、次列内の中心画素と同じ行上に位置する画素ｐ（ｍ，ｎ＋１）の３つの画素からなる第２の構成要素を定義する工程と、
−Ｍから１まで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○Ｎから１まで変化するｎの下記工程を繰り返す工程、
□重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）＝ｒ、ｗｄ（ｍ＋１，ｎ）＋１＝Ｂ２＋１、ｗｄ（ｍ，ｎ＋１）＋１＝Ｖ２＋１のうちの最小値を中心画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｄ（ｍ，ｎ）に割り当てる工程、
を含む。
【００４８】
１からＭまで変化するｍと１からＮまで変化するｎの工程は、特に第７の論理ブロックｍｕｘＢがＦＩＦＯスタックの出力を演算ブロックの第２の入力Ｂに接続し第８の論理ブロックｍｕｘＡが演算ブロックの第３の出力Ｓを演算ブロックの第１の入力Ａに接続するときに、再構成可能モジュールにより得られる。
【００４９】
Ｍから１まで変化するｍとＮから１まで変化するｎの工程は、特に、第５と第９の論理ブロックｍｕｘＩ、ｍｕｘＤが再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを演算ブロックの第４の入力Ｄに接続し、第６の論理ブロックｍｕｘＯが演算ブロックの第２の出力Ｓ１を再構成可能モジュールの第１の出力Ｏに接続し、第７の論理ブロックｍｕｘＢがＦＩＦＯスタックの出力を演算ブロックの第２の入力Ｂに接続し、第８の論理ブロックｍｕｘＡが演算ブロックの第３の出力Ｓを演算ブロックの第１の入力Ａに接続するとき、再構成可能モジュールにより得られる。
【００５０】
１単位だけインクリメントされた重みＶ１とＢ１の最小値の重みｗｉｄ（ｍ，ｎ）への割り当ては、
−第１の加算器／減算器ａｄｄ１の重みＶ１を受信する第１の入力Ａから重みＢ１を受信する第２の入力Ｂを減算する工程と、
−減算（Ｖ１−Ｂ１）の結果の符号に依存して、重みＶ１を受信する第１の入力または重みＢ１を受信する第２の入力と第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの出力との間のリンクを設定する工程と、
−第４の論理ブロックｍｕｘＡＢＣの、重みＢ１またはＶ１を受信する第２の入力と第１の出力間および入力Ｃに接続された第１の入力と第２の出力間にリンクを設定する工程と、
−第３の加算器／減算器ａｄｄ３の第１の入力に値「１」を加算し、第１１の論理ブロックｍｕｘＣが演算ブロックの第３の入力Ｃにデータレジスタｒｅｇ  Ｃを接続する工程と、を含むことができる。
【００５１】
さらに、重みｒ、Ｂ２＋１、Ｖ２＋１の最小値の重みｗｄ（ｍ，ｎ）への割り当ては、
−第１の加算器／減算器ａｄｄ１の重みＶ２を受信する第１の入力から重みＢ２を受信する第２の入力を減算する工程と、
−減算（Ｖ２−Ｂ２）の結果の符号に依存して、重みＶ２を受信する第１の入力または重みＢ２を受信する第２の入力と第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂの出力との間のリンクを設定する工程と、
−第４の論理ブロックｍｕｘＡＢＣの、重みＢ２またはＶ２を受信する第２の入力と第１の出力間および入力Ｃに接続された第１の入力と第２の出力間にリンクを設定する工程と、
−第３の加算器／減算器ａｄｄ３の第１の入力に値「１」を加算し、第１１の論理ブロックｍｕｘＣが演算ブロックの第３の入力Ｃにデータレジスタｒｅｇ  Ｃを接続する工程と、
−第３の論理ブロックｍｕｘＥ／Ｓを介し第３の加算器／減算器ａｄｄ３の出力と第２の加算器／減算器ａｄｄ２の第２の入力間にリンクを設定する工程と、
−重みｒを受信する第１の入力から第２の加算器／減算器ａｄｄ２の重みＢ２＋１またはＶ２＋１を受信する第２の入力を減算する工程と、
−減算（ｒ−（Ｂ２＋１）またはｒ−（Ｖ２＋１））の結果の符号に依存して、重みｒを受信する第１の入力または重みＢ２＋１またはＶ２＋１を受信する第２の入力と第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅの出力との間にリンクを設定する工程と、を含むことができる。
【００５２】
投射
特定の一実施形態によれば、投射行と投射列とそれぞれ呼ばれる投射演算のための新しい行（ｍ＝Ｘ）と新しい列（ｎ＝Ｙ）の決定は、
−原画像内に存在する行と同じ数Ｎの列を含む投射行と、原画像内に存在する列と同じ数Ｍの行を含む投射列とを定義し、重みｗｐ（Ｘ，ｎ）とｗｐ（ｍ，Ｙ）が投射行の各画素ｐ（Ｘ，ｎ）と投射列の各画素ｐ（ｍ，Ｙ）とにそれぞれ関連付けられる工程と、
−１からＭまで変化するｍの下記工程を繰り返す工程と、
○１からＮまで変化するｎの下記工程を繰り返す工程、
□投射列の画素ｐ（ｍ，Ｙ）の重みｗｐ（ｍ，Ｙ）を原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）に加算する工程と、
□投射行の画素ｐ（Ｘ，ｎ）の重みｗｐ（Ｘ，ｎ）を原画像の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）に加算する工程、
を含む。
【００５３】
重みｗｏ（ｍ，ｎ）に重みｗｐ（ｍ，Ｙ）を加算する工程は、再構成可能モジュールの第１の入力Ｉに重みｗｏ（ｍ，ｎ）を注入することにより再構成可能モジュールにより得られる。第５の論理ブロックｍｕｘＩは、第９の論理ブロックｍｕｘＤを介し再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを演算ブロックの第４の入力Ｄに接続することができる。第１０の論理ブロックｍｕｘＥは第２の出力Ｓ１を演算ブロックの第５の入力Ｅに接続することができる。このとき、演算ブロックは、第２の加算器／減算器ａｄｄ２により行（ｍ）の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）の合計を計算することができる、第３の論理ブロックｍｕｘＥ／Ｓは演算ブロックの第５の入力Ｅを第２の加算器／減算器ａｄｄ２の第２の入力に接続し、第２の論理ブロックｍｕｘＤ／Ｅはこの加算器／減算器ａｄｄ２の出力を演算ブロックの第２の出力Ｓ１に接続する。ｎが原画像の列数Ｎに達すると、第６の論理ブロックｍｕｘＯは、行（ｍ）の合計の結果を抽出できるようにするために第２の出力Ｓ１を再構成可能モジュールの第１の出力Ｏに接続することができる。
【００５４】
重みｗｐ（Ｘ，ｎ）を重みｗｏ（ｍ，ｎ）に加算する工程は、再構成可能モジュールの第１の入力Ｉに重みｗｏ（ｍ，ｎ）を注入することにより再構成可能モジュールにより得られる。第５の論理ブロックｍｕｘＩは、第８の論理ブロックｍｕｘＡを介し再構成可能モジュールの第１の入力Ｉを演算ブロックの第１の入力Ａに接続することができる。第７の論理ブロックｍｕｘＢはＦＩＦＯスタックの出力を演算ブロックの第２の入力Ｂに接続することができる。このとき演算ブロックは、第１の加算器／減算器ａｄｄ１により列（ｎ）の画素ｐ（ｍ，ｎ）の重みｗｏ（ｍ，ｎ）の合計を計算することができる、重みｗｐ（Ｘ，ｎ）とｗｏ（ｍ，ｎ）の加算結果はＦＩＦＯスタックに格納され、第１の論理ブロックｍｕｘＡ／Ｂは第１の加算器／減算器ａｄｄ１の出力を演算ブロックの第１の出力Ｓ０に接続する。ｍが原画像の行数Ｍに達すると、ＦＩＦＯスタックは列の合計の結果を含む。このとき第６の論理ブロックｍｕｘＯを介しＦＩＦＯスタックを空にすることができ、第６の論理ブロックｍｕｘＯはＦＩＦＯスタックの出力を再構成可能モジュールの第１の出力Ｏに接続する。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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