[發明專利]基于CUDA的快速雙邊濾波方法在審
| 申請號： | 201410727796.0 | 申請日： | 2014-12-03 |
| 公開（公告）號： | CN104732490A | 公開（公告）日： | 2015-06-24 |
| 發明（設計）人： | 陳強;曾炫杰;孫權森;譚海鵬;朱文斌 | 申請（專利權）人： | 南京理工大學 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00;G06T1/20 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 朱顯國 |
| 地址： | 210094 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 cuda 快速 雙邊 濾波 方法 | ||
1.一種基于CUDA的快速雙邊濾波方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟1、計算空域高斯模板，模板大小定義為:(2N+1)×(2N+1)，其中N為自然數；
步驟2、由CPU獲取圖像數據，并將數據保存在主機Host內存中；
步驟3、申請GPU內存空間，用于保存實現濾波方法所需的空域高斯模板、圖像數據和結果圖像數據；
步驟4、將Host內存中的圖像數據和高斯模板數據復制到GPU的內存中；
步驟5、計算所需要的Thread線程數，然后設定計算所需要的Block線程塊數；
步驟6、啟動CUDA多線程，對圖像數據做并行卷積模板運算，卷積模板包括空域高斯模板和值域高斯模板；
步驟7、將步驟6的計算結果從GPU中復制到Host內存中。
2.根據權利要求1基于CUDA的快速雙邊濾波方法，其特征在于：步驟1中所述的計算空域高斯模板矩陣，其公式為
空域高斯模板矩陣數據在CPU中完成計算，其中x,y表示圖像像素點的坐標，i,j表示空域高斯模板對應的坐標，σd表示空域高斯模板的標準差。
3.根據權利要求1基于CUDA的快速雙邊濾波方法，其特征在于：步驟3中所述的申請GPU內存空間，申請GPU中紋理內存用于保存計算所需的空域高斯模板，申請GPU全局內存用于保存圖像數據。
4.根據權利要求1基于CUDA的快速雙邊濾波方法，其特征在于：步驟4中所述的將Host內存中的圖像數據和高斯模板數據復制到GPU的內存中，對于灰度圖像直接調用CUDA函數完成數據的復制，對于彩色圖像，將三個顏色通道作為三個圖像矩陣數據，利用CUDA事件流的機制，進行圖像數據的復制和傳輸。
5.根據權利要求1基于CUDA的快速雙邊濾波方法，其特征在于：步驟5中所述的計算Thread線程數和Block線程塊數，利用CUDA的函數來查詢當前?計算顯卡中每一個Block中所包含的最大線程數，設其為C，設圖像像素點個數為M×N，則Thread數為M×N，Block數為
6.根據權利要求1基于CUDA的快速雙邊濾波方法，其特征在于：步驟6中所述的卷積模板運算，其公式為
w(x,y,i,j)表示鄰域內每個像素點的權重系數，在雙邊濾波中，權重系數是值域高斯模板wr(x,y,i,j)和空域高斯模板wd(x,y,i,j)的乘積，計算公式如下
w(x,y,i,j)＝wd(x,y,i,j)×wr(x,y,i,j)
定義并行卷積運算公式如下
其中f'表示完成濾波計算后的圖像數據，l表示圖像數據像素點的數量，G表示卷積模板，i表示線程ID號，一個線程完成一個像素點的卷積運算。
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