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龍圖騰網(wǎng)恭喜西安電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專利一種光束法平差算法數(shù)字圖像處理的加速方法及系統(tǒng)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114998090B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210614337.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F17/40；該發(fā)明授權(quán)一種光束法平差算法數(shù)字圖像處理的加速方法及系統(tǒng)是由宋銳;武川杰;曹鍇郎;齊洋磊;侯紅雁;李嬌嬌;李云松設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-06-01向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種光束法平差算法數(shù)字圖像處理的加速方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種光束法平差算法數(shù)字圖像處理的加速方法及系統(tǒng)，屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，包括步驟：存儲(chǔ)輸入的觀測(cè)數(shù)據(jù)和相機(jī)參數(shù)；利用數(shù)據(jù)中三維點(diǎn)所對(duì)應(yīng)相機(jī)編號(hào)的觀測(cè)信息，將需要計(jì)算的觀測(cè)數(shù)據(jù)無差別的分配到每一條計(jì)算流水線中，實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間平衡策略的多相機(jī)數(shù)據(jù)提前分類的并行化計(jì)算加速；雅可比矩陣的計(jì)算包括重投影計(jì)算模塊單元和元素計(jì)算模塊單元；按照雅可比矩陣中偏導(dǎo)元素位置，對(duì)計(jì)算完成的雅可比矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲(chǔ)；利用觀測(cè)點(diǎn)的共視信息和觀測(cè)序號(hào)，對(duì)海森矩陣的計(jì)算進(jìn)行多并行分塊計(jì)算加速；利用海森矩陣中矩陣塊的稀疏分布性，將計(jì)算完成的海森矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊存儲(chǔ)。本發(fā)明優(yōu)化了數(shù)字圖像處理計(jì)算速度與數(shù)據(jù)讀寫速度。

本發(fā)明授權(quán)一種光束法平差算法數(shù)字圖像處理的加速方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種光束法平差算法數(shù)字圖像處理的加速方法，其特征在于，包括步驟：準(zhǔn)備數(shù)據(jù)源；雅可比矩陣計(jì)算單元加速：通過輸入數(shù)據(jù)緩存?zhèn)鬏斔鰯?shù)據(jù)源數(shù)據(jù)到光束法平差算法數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的雅可比矩陣計(jì)算單元，在所述雅可比矩陣計(jì)算單元設(shè)多條觀測(cè)點(diǎn)計(jì)算流水線，用于計(jì)算出當(dāng)前觀測(cè)點(diǎn)的雅可比矩陣中的元素，且所述觀測(cè)點(diǎn)計(jì)算流水線包括：通過相機(jī)參數(shù)和三維點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行三維點(diǎn)的重投影計(jì)算的流程、利用重投影后的坐標(biāo)和相機(jī)參數(shù)進(jìn)行雅可比矩陣中每個(gè)元素計(jì)算的流程；還包括利用優(yōu)化的雅可比矩陣存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)對(duì)雅可比矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟：雅可比矩陣存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化：在雅可比矩陣計(jì)算單元計(jì)算完成的雅可比矩陣元素?cái)?shù)據(jù)將通過輸出數(shù)據(jù)緩存單元進(jìn)行分組拼合，待到所有的雅可比矩陣觀測(cè)點(diǎn)計(jì)算流水線單次計(jì)算完成后，將結(jié)果按照RAM存儲(chǔ)的標(biāo)號(hào)進(jìn)行重排，之后通過多條RAM總線分組并行寫入之后的RAM存儲(chǔ)陣列中；雅可比矩陣數(shù)據(jù)經(jīng)過重排后將被存入雅可比矩陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列中；還包括對(duì)光束法平差算法數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的海森矩陣計(jì)算單元進(jìn)行加速的步驟：通過海森矩陣計(jì)算單元，并利用分組計(jì)算的方法分別計(jì)算海森矩陣H中的矩陣塊E、矩陣塊B和矩陣塊C，在海森矩陣計(jì)算單元的數(shù)據(jù)計(jì)算完成后，通過海森矩陣存儲(chǔ)單元將所計(jì)算出的海森矩陣H的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組分類存儲(chǔ)到多個(gè)RAM中；利用JP塊計(jì)算單元進(jìn)行海森矩陣中E矩陣塊的計(jì)算，在計(jì)算完成之后將E矩陣塊的數(shù)據(jù)通過RAM總線存儲(chǔ)到后級(jí)的E矩陣存儲(chǔ)RAM中；利用多個(gè)二叉樹計(jì)算乘法樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行并行計(jì)算海森矩陣中的B矩陣塊，在計(jì)算完成之后將B矩陣塊的數(shù)據(jù)通過RAM總線存儲(chǔ)到后級(jí)的B矩陣存儲(chǔ)RAM中；利用多個(gè)JP塊計(jì)算單元進(jìn)行并行計(jì)算海森矩陣中的C矩陣塊，在計(jì)算完成之后將C矩陣塊的數(shù)據(jù)通過RAM總線存儲(chǔ)到后級(jí)的C矩陣存儲(chǔ)RAM中；對(duì)E矩陣計(jì)算單元，B矩陣計(jì)算單元，C矩陣計(jì)算單元所產(chǎn)生的雅可比矩陣數(shù)據(jù)需求進(jìn)行譯碼，之后通過RAM總線從前級(jí)雅可比矩陣存儲(chǔ)陣列中進(jìn)行雅可比矩陣數(shù)據(jù)的讀取；利用三個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行海森矩陣數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，其中三個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域分別是B矩陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域、C矩陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域和E矩陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域；在雅可比矩陣計(jì)算單元加速中，包括子步驟：將三維點(diǎn)坐標(biāo)重投影到相機(jī)坐標(biāo)系中的重投影環(huán)節(jié)計(jì)算，重投影的計(jì)算過程中，設(shè)置計(jì)算三維空間點(diǎn)向相機(jī)坐標(biāo)系重投影后的坐標(biāo)Pc，以R表示相機(jī)外參中的旋轉(zhuǎn)矩陣，以t表示相機(jī)外參中的平移向量，以Pw表示真實(shí)三維點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，則計(jì)算Pc的公式表示為：Pc＝RPW+t雅可比矩陣中的每個(gè)偏導(dǎo)數(shù)元素計(jì)算環(huán)節(jié)過程中，設(shè)置計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)相機(jī)外參的偏導(dǎo)數(shù)F，以Pc＝Xc,Yc,ZcT表示三維點(diǎn)重投影后的坐標(biāo)，以fx和fy表示坐標(biāo)軸的縮放比例，則計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)相機(jī)外參的偏導(dǎo)數(shù)F的公式表示為： 雅可比矩陣中的每個(gè)偏導(dǎo)數(shù)元素計(jì)算環(huán)節(jié)過程中，設(shè)置計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)三維點(diǎn)的偏導(dǎo)數(shù)E，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)對(duì)相機(jī)外參的偏導(dǎo)數(shù)E的公式表示為：

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