[发明专利]一种GPU图像处理卷积过滤的实现方法

权利要求书

1.一种GPU图像处理卷积过滤的实现方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1）加载卷积核：

2）卷积参数初始化：

3）卷积数据存储：

4）卷积过滤计算：

5）余行卷积过滤，

所述步骤4）包括：

4.1) 获取边框常量颜色：

首先获取卷积模式为GL_CONSTANT_BORDER时设置的边框常量颜色；

4.2) 计算取卷积数据起始地址：

计算取卷积数据的起始地址=存储数据时最新一行DDR基址+1，

如果起始地址大于卷积核高度，起始地址减卷积核高度为新的起始地址，即DDR中现存数据中最早的原始行；

4.3)计算选取原始数据的地址：

每个像素卷积计算以当前像素为中心，选取卷积核宽度*高度的原始像素个数，与卷积核相对应，对于当前像素卷积需要的每个卷积算子对应的每个原始像素，

先初始化替换标志为false，然后计算存储在DDR的坐标(x,y)；

其中，x=当前像素位置+卷积算子的列数，

y=取卷积数据的起始地址+卷子算子的行数，

如果y结果大于卷积核高度，那么y=y-卷积核高度；

4.4)坐标的边界处理：

对于在边界上的像素，需要根据卷积模式进行特殊处理：

左边界判断：

如果x坐标小于卷积核宽度/2，x=卷积核宽度/2，边界替换标志为true；

右边界判断：

如果x坐标大于原始图像宽度+卷积核宽度/2-1，x=原始图像宽度+卷积核宽度/2-1，边界替换标志为true；

下边界判断：

如果卷积完成行数小于卷积核高度/2，并且当前卷积算子行数小于卷积核高度/2，y=卷积核高度/2，边界替换标志为true；

上边界判断：

如果卷积完成行数大于原始图像高度-卷积核高度/2-1，并且当前卷积算子行数大于卷积核高度/2，y=起始地址+卷积核高度/2，如果y大于卷积核高度，那么y=y-卷积核高度，边界替换标志为true；

4.5)原始数据取值：

如果卷积模式为GL_CONSTANT_BORDER并且边界标志为true，原始像素采用边框常量颜色，否则根据原始像素坐标(x,y)在DDR中读取原始像素；

4.6)卷积计算：

从步骤1）加载的卷积核中取出当前位置的卷积算子，将卷积算子与原始像素相乘，并且相乘结果与上次结果进行累加；

当一整行像素都卷积完成后，进入步骤3）开始新一行数据的存储。

2.根据权利要求1所述的GPU图像处理卷积过滤的实现方法，其特征在于：所述步骤1）包括：

1.1)卷积核参数预处理：

首先从加载卷积核命令获取卷积核的像素格式、数据类型、内部格式以及宽高，

然后对像素格式、数据类型以及内部格式进行预处理，根据卷积模式以及卷积核的输入宽高，重置卷积核宽高及宽高的一半；

1.2) 加载卷积算子：

将按照像素格式和数据类型、内部格式对卷积算子进行转换后写入对应卷积目标的卷积核；

如果是分立卷积核，进行矩阵乘后写入分立卷积核；

加载进卷积核的数据就是卷积算子。

3.根据权利要求1所述的GPU图像处理卷积过滤的实现方法，其特征在于：所述步骤2）包括：

初始化原始像素写DDR的初始地址和DDR已存储数据的行数都为卷积核高度/2，已完成图像处理行数为0；

如果卷积模式是缩减模式，卷积输出图像宽高等于原始宽高减卷积核宽高加1；

如果是非缩减模式，卷积输出图像宽高等于原始输入宽高。