TWI401576B - 連續資料之數值分析方法及系統 - Google Patents

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Description

連續資料之數值分析方法及系統
本發明是有關一種連續資料之數值分析方法及系統，特別是一種較適合以硬體方式實現之連續資料之數值分析方法及系統。
在一些演算法中，經常需要在連續的資料中分析數值的變化，以作為後續進一步處理連續資料的準備工作，例如找出個別區域的資料進而採用不同的演算法進行處理。習知分析數值變化的方法往往需要往前以及往後搜尋資料，之後再進行相關判斷。
舉例而言，請參照圖1，連續資料之數值變化如圖1中之曲線所示，其中，時間點T1以及T4間之資料區域為目標區域而需要進一步處理。為了找出目標區域，一種習知之演算法是當資料強度大於高點閥值Hth時(例如時間點T2)，即往前(如圖1之箭頭方向D1所示)搜尋資料強度等於低點閥值Lth(例如時間點T1)的座標並標記起來。之後，當資料強度小於高點閥值Hth時(例如時間點T3)，即往後(如圖1之箭頭方向D2所示)搜尋資料強度等於低點閥值Lth(例如時間點T4)的座標並標記起來。依據上述演算法即可在連續資料中標記出目標區域。
上述數值分析方法雖然能夠以軟體輕易地加以實現，但是軟體的處理速度較慢，處理輸出量(throughput)較差，可能無法滿足即時(real time)系統應用的要求。上述數值分析方法若是以硬體加以實現，則往前以及往後搜尋資料的處理流程將耗費較大的暫存空間以及存取時脈，其不僅增加硬體成本，亦使得處理輸出量下降。
綜上所述，如何避免往前以及往後搜尋資料即能夠以硬體架構完成連續資料之數值分析便是目前極需努力的目標。
本發明提供一種連續資料之數值分析方法及系統，其是以相對較小的暫存區塊暫存部分連續資料進行數值分析，並以單一方向依序搜尋連續資料以更新暫存區塊中之資料，因此本發明能夠以較低的硬體成本即可完成連續資料之數值分析，並具有較佳之處理輸出量。
本發明一實施例之連續資料之數值分析方法包含：提供一暫存器，其包含一暫存區塊；一控制器自一連續資料依序取得多筆單位資料存入暫存區塊；控制器進行一分析步驟，係依據暫存區塊中之多筆單位資料，逐一分析暫存區塊中之多筆單位資料，並記錄其分析結果，其中，多筆單位資料之每一單位資料之分析結果係與相對應位置之前一次分析結果進行或(OR)運算；控制器判斷是否為連續資料之終點；若是，則結束；以及，若否，則移除暫存區塊中多筆單位資料之第一筆單位資料，自連續資料取得一下一筆單位資料並存入暫存區塊中，以及回到分析步驟。
本發明另一實施例之連續資料之數值分析系統包含一暫存器、一儲存單元以及一控制器。暫存器用以暫存多筆單位資料。儲存單元用以儲存一分析結果。控制器則與暫存器以及儲存單元電性連接，用以自一連續資料依序取得多筆單位資料存入暫存器，以及依據暫存器中之多筆單位資料，逐一分析暫存區塊中之多筆單位資料，並將其分析結果儲存於儲存單元，其中，多筆單位資料之每一單位資料之分析結果係與相對應位置之前一次分析結果進行或(OR)運算。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
請參照圖2，本發明之一實施例之連續資料之數值分析方法適合以硬體方式加以實現。本發明之方法包含：提供一暫存區塊(S21)，於 一實施例中，暫存區塊遵循先進先出原則(first in，first out，FIFO)；自一連續資料依序取得多筆單位資料存入暫存區塊(S22)；接著，進行一分析步驟，係依據暫存區塊中全部的單位資料，分析暫存區塊中第一筆單位資料，並記錄相對應之分析結果(S23)；判斷是否結束分析(S24)，舉例而言，判斷是否已為連續資料之終點；若否，則移除暫存區塊中第一筆單位資料，並自連續資料取得下一筆單位資料(S25)。接著回到分析步驟(S23)，如此重覆步驟S23至步驟S25，直到完成連續資料之數值分析。
於一實施例中，步驟S23亦可對暫存區塊中全部的單位資料逐一進行分析，且每一單位資料之分析結果與相對應之前一次分析結果進行或(OR)運算。請參照圖3，以圖1所示之連續資料舉例說明本發明之連續資料之數值分析方法。標號(a)至(f)表示暫存區塊，例如一先進先出(first in，first out，FIFO)暫存器，而不同位置之暫存區塊是對應連續資料中不同區域的資料。標號(M)為儲存單元，用以儲存分析結果，其中，每一方格表示單位資料之相對應位置。
接續上述說明，首先，依序取得連續資料並填滿暫存區塊，並依據暫存區塊中之資料分析是否為目標區域。由於暫存區塊中之單位資料皆未大於高點閥值Hth，因此相對應於暫存區塊中之單位資料無需標記而以0表示，如標號(a)所示。另外，將分析結果記錄於儲存單元，如標號(M)所示。接著，移除暫存區塊中第一筆單位資料，並自連續資料取得下一筆單位資料。分析暫存區塊中之單位資料，同樣未大於高點閥值Hth，因此亦無需標記，如標號(b)所示，如此依序取得部分之連續資料並進行分析。標號(c)所示之暫存區塊雖然包含時間點T1之單位資料，但暫存區塊中之資料仍未大於高點閥值Hth，因此，此時仍無需標記。
接著，標號(d)所示之暫存區塊，由於其已包含時間點T2之單位資料以及時間點T1之單位資料，因此，此時暫存區塊中相對應之單位資料即加以標記。後續取得之單位資料因大於高點閥值Hth皆加以標 記。直到標號(e)所示之暫存區塊，其包含時間點T3以及時間點T4之單位資料，因此，時間點T4之前之單位資料加以標記，而時間點T4之後之單位資料則未標記。
繼續依序取得連續資料，暫存區塊中之單位資料可能包含時間點T4之單位資料而未包含時間點T3之單位資料，因此，其分析結果可能皆無需標記，如標號(f)所示。然而，在將標號(f)所示之分析結果與儲存單元中相對應之前一次分析結果進行或(OR)運算後，時間點T4之單位資料仍為標記狀態。於此實施例中，即標號(e)所示之分析結果(已記錄於儲存單元)與標號(f)所示之分析結果進行或(OR)運算。
重覆上述步驟直到連續資料之終點，分析結果即如標號(M)所示，亦即時間點T1以及時間點T4之間的單位資料皆已標記。後續即可依據儲存單元之分析結果作不同的應用，例如在即時之系統應用中採用不同的演算法進行處理。於一實施例中，分析結果包含單位資料之座標。
請參照圖4，本發明一實施例之連續資料之數值分析系統4包含一暫存器41、一儲存單元43以及一控制器42。暫存器41用以暫存多個單位資料Udata。儲存單元43用以儲存一分析結果AR。控制器42則與暫存器41以及儲存單元43電性連接，用以自一連續資料CData依序取得多筆單位資料UData存入暫存器41，以及依據暫存器41中全部之單位資料UData，分析暫存器41中第一筆單位資料UData，並將分析結果AR儲存於儲存單元43。
於一實施例中，控制器42更逐一分析暫存器41中全部之單位資料UData，且每一單位資料UData之分析結果AR與相對應之前一次分析結果AR進行或(OR)運算。詳細之實施方式如前所述，在此不再贅述。
於一實施例中，本發明之連續資料之數值分析方法以及系統可應用於分析影像資料。舉例而言，影像擷取裝置(例如數位相機、含照相 功能之行動電話、個人數位助理等)在影像感測元件經由鏡頭擷取影像訊號，影像訊號再傳送至顯示單元加以顯示。影像訊號在傳送至顯示單元之前可先經數值分析並進行不同程度或不同演算法的補償，以呈現較佳的顯示效果。本發明之數值分析方法是以單一方向搜尋連續性的影像資料並以像素或影像區塊為一單位資料加以分析，因此本發明之數值分析方法適合以硬體的方式加以實現，且所需的暫存空間以及存取時脈較少。換言之，以前述實施例而言，以硬體實現本發明不僅可降低硬體成本，亦可維持較佳的處理輸出量，以滿足即時系統應用的要求。
綜合上述，本發明之連續資料之數值分析方法及系統是以暫存區塊暫存部分連續資料進行數值分析，並以單一方向依序搜尋連續資料以更新暫存區塊中之資料，因此本發明能夠以相對較少的暫存空間以及存取時脈，亦即以較低的硬體成本即可完成連續資料之數值分析，並具有較佳之處理輸出量。
以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
4．．．連續資料之數值分析系統
41．．．暫存器
42．．．控制器
43．．．儲存單元
AR．．．分析結果
CData．．．連續資料
D1、D2．．．搜尋方向
Hth．．．高點閥值
Lth．．．低點閥值
S21~S25．．．數值分析之步驟
T1~T4．．．時間點
UData．．．單位資料
圖1為一示意圖，顯示習知之數值分析方法。
圖2為一流程圖，顯示本發明一實施例之連續資料之數值分析方法。
圖3為一示意圖，顯示本發明一實施例之連續資料之數值分析方法。
圖4為一方塊圖，顯示本發明另一實施例之連續資料之數值分析系統。
S21~S25．．．數值分析之步驟

Claims (8)

  1. 一種連續資料之數值分析方法，其係包含：提供一暫存器，其包含一暫存區塊；一控制器自一連續資料依序取得多筆單位資料存入該暫存區塊；該控制器進行一分析步驟，依據該暫存區塊中之該多筆單位資料，逐一分析該暫存區塊中之該多筆單位資料，並記錄其分析結果，其中，該多筆單位資料之每一單位資料之該分析結果係與相對應位置之前一次分析結果進行或(OR)運算；該控制器判斷是否為該連續資料之終點；若是，則結束；以及若否，移除該暫存區塊中該多筆單位資料之一第一筆單位資料，自該連續資料取得一下一筆單位資料並存入該暫存區塊中，以及回到該分析步驟。
  2. 如請求項1所述之連續資料之數值分析方法，其中該暫存區塊遵循先進先出原則。
  3. 如請求項1所述之連續資料之數值分析方法，其中該分析結果包含該等單位資料之座標。
  4. 如請求項1所述之連續資料之數值分析方法，其中該連續資料包含一影像。
  5. 一種連續資料之數值分析系統，包含：一暫存器，其用以暫存多筆單位資料；一儲存單元，其用以儲存至少一分析結果；以及一控制器，其與該暫存器以及該儲存單元電性連接，用以自一連續資料依序取得該多筆單位資料存入該暫存器，以及依據該暫存器中之該多筆單位資料，逐一分析該暫存區塊中之該多筆單位資料，並將其分析結果儲存於該儲存單元，其中，該多筆單位資料之每一單位資料之該分析結果係與相對應位置之前一次分析結果進行或(OR)運算。
  6. 如請求項5所述之連續資料之數值分析系統，其中該暫存器為一先進先出暫存器。
  7. 如請求項5所述之連續資料之數值分析系統，其中該分析結果包含該等單位資料之座標。
  8. 如請求項5所述之連續資料之數值分析系統，其中該連續資料包含一影像。
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