[发明专利]一种基于CUDA的Golden模板图生成方法及可读存储介质

权利要求书

1.一种基于CUDA的Golden模板图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：基准图确定，基于现场设备扫描多份相同产品图，人工确定其中一幅模板作为基准图；

步骤二，将提取到的数据，以及步骤一中人工确定的基准图传输至显存中；

步骤三，基于CUDA架构，建立快速对数据、模板图进行带旋转式的亚像素下采样模板匹配模型；

其中，带旋转的金字塔亚像素下采样模型公式如下：

式中，W、H分别表示模板图像的宽和高，org、res分别表示原始图像、下采样旋转后图像，x、y表示像素位置，θ表示旋转角度(顺时针为正方向)，n为采样级数，x_org、y_org为原始图像的像素位置，该像素位置为亚像素，其像素值由所在区域插值得到，为了便于CUDA多线程并行运算，基于BiCubic改进的插值函数如下：

其中，x表示像素点与亚像素的位置差，

由此公式可得不同距离下的像素权重，带入亚像素灰度值公式进行计算，该公式满足任意区域半径下的插值计算，具体公式如下：

其中r表示插值区域半径大小，(x_float,y_float)为亚像素位置，(x_int,y_int)为向下取整像素位置，f(x,y)表示像素值；

改进的相关系数模板匹配模型公式如下：

式中，I(x,y)表示检测图像像素位置，T(x′,y′)表示模板图像像素位置，w,h表示模板图像宽和高，表示当前检测位置下区域的像素均值，表示模板图像像素均值；

步骤四，基于CUDA架构进行聚类；

步骤五，根据步骤四得到的聚类结果，计算该聚类范围内的最大、最小、均值图，即为Golden模板图。

2.根据权利要求1所述的一种基于CUDA的Golden模板图生成方法，其特征在于，所述步骤四中，聚类操作包括以下步骤：

a)计算数据集的均值以及方差、标准差，以方差与标准差的比例阈值，扩大或者缩小标准差作为聚类动态阈值；

b)当符合目标类的质心的阈值范围内(其中阈值即为上一过程中得到的阈值)则归为该类，并更新该类质心位置；

c)循环遍历所有数据集，直至聚类所有数据集，分析所有簇的大小，以均值大小进行过滤噪声，得到最终聚类结果。

3.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1～2中任一项所述方法中的步骤。