基于CUDA的并行電子穩(wěn)像算法.pdf

1、當(dāng)今越來越多的人喜歡使用手持設(shè)備進(jìn)行拍照和錄像。當(dāng)使用這些設(shè)備進(jìn)行影像采集時(shí)，由于手的突發(fā)或者無序運(yùn)動會使得拍攝的視頻不穩(wěn)定，圖像出現(xiàn)抖動或者變得模糊不清。視頻的抖動對用戶觀察、圖像處理、圖像存儲都帶來了諸多負(fù)面影響，因此對視頻進(jìn)行穩(wěn)像處理顯得十分重要。另一方面，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，圖形處理器的性能有了很大提高，圖形處理器在圖像處理和數(shù)據(jù)密集型計(jì)算比中央處理器有更強(qiáng)的優(yōu)勢。針對以上情況，本文提出了一種并行電子穩(wěn)像算法，使其能夠充分利

2、用圖形處理器的并行計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)穩(wěn)像。利用圖形處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)電子穩(wěn)像，需要對算法的性能、復(fù)雜度和可并行性做充分考量，從而確定穩(wěn)像各步驟的具體算法。
　　本文以Harris角點(diǎn)作為圖像特征點(diǎn)，在檢測角點(diǎn)過程中，為了減小計(jì)算量以及便于并行處理，采用網(wǎng)格劃分再極大值濾波的方式進(jìn)行距離容忍;以改進(jìn)的Hu矩作為角點(diǎn)的特征便于快速有效的實(shí)現(xiàn)角點(diǎn)間的匹配;在特征點(diǎn)匹配時(shí)選擇雙向匹配作為匹配算法，并使用RANSAC算法剔除誤匹配的點(diǎn)，最終得到

3、正確的匹配關(guān)系;選擇相似變換模型描述圖像的變化關(guān)系，計(jì)算相鄰幀間的局部運(yùn)動參數(shù)。在全局運(yùn)動的獲取上，選擇并使用高斯濾波器對運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行濾波，并根據(jù)手持設(shè)備拍攝視頻的特點(diǎn)，選擇合適的濾波窗口長度和窗口中心，進(jìn)而有效濾除運(yùn)動中的高頻分量保留有效運(yùn)動。在運(yùn)動補(bǔ)償方面，本文選擇雙線性插值算法計(jì)算穩(wěn)像后的圖像。選擇英偉達(dá)的CUDA平臺對算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。鑒于上述算法良好的并行性，在算法實(shí)現(xiàn)時(shí)，對于角點(diǎn)檢測以及雙線性插值算法，讓每個(gè)像素對應(yīng)一個(gè)線程;在