基于CUDA的多相机实时高清视频无缝拼接方法-计算机应用与软件.PDFVIP

第３３卷第２期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３３Ｎｏ．２ ２０１６年２月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｆｅｂ．２０１６ 基于 ＣＵＤＡ的多相机实时高清视频无缝拼接方法 王　震　张博凯　王　静　李　圣　郑　宏 （武汉大学电子信息学院　湖北武汉４３００７２） （湖北省视觉感知与智能交通技术研发中心　湖北武汉４３００７２） 摘　要　　为解决传统ＣＰＵ或ＧＰＵ多相机视频拼接方法难以兼顾实时性与视觉效果，提出一种基于统一设备架构ＧＵＤＡ（Ｃｏｍｐｕｔｅ ＵｎｉｆｉｅｄＤｅｖｉｃｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）的实时无缝拼接方法。结合图割算法预处理的静态接缝掩模和图像空间域融合算法解决了运动物体给 拼接中接缝处带来的视觉困扰，同时重点对透视变换、图像融合等拼接步骤在ＣＵＤＡ实现中的优化策略进行研究。实验结果表明， 该方法在４路１０８０ｐ高清网络相机实时拼接获得超宽视野视频的条件下，不仅相对ＣＰＵ有较高的加速比，而且在不同计算性能和 架构的ＧＰＵ上均满足实时性要求并具备更好的视觉效果。 关键词　　视频拼接　图形处理器　统一设备架构 中图分类号　ＴＰ３　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１６．０２．０３０ ＣＵＤＡＢＡＳＥＤＳＥＡＭＬＥＳＳＳＴＩＴＣＨＩＮＧＭＥＴＨＯＤＦＯＲＭＵＬＴＩＣＡＭＥＲＡ ＲＥＡＬＴＩＭＥＨＤＶＩＤＥＯ ＷａｎｇＺｈｅｎ　ＺｈａｎｇＢｏｋａｉ　ＷａｎｇＪｉｎｇ　ＬｉＳｈｅｎｇ　ＺｈｅｎｇＨｏｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） （ＨｕｂｅｉＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＶｉｓｉｏｎＰｅｒｃｅｐｔｉｏｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｕｌｔｉｃａｍｅｒａｖｉｄｅｏｓｔｉｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＣＰＵｏｒＧＰＵｉｎｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｂｏｔｈｔｈｅ ｒｅａｌｔｉｍｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｖｉｓｕａｌｅｆｆｅｃｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａＣＵＤＡｂａｓｅｄｒｅａｌｔｉｍｅｓｅａｍｌｅｓｓＨＤｖｉｄｅｏｓｔｉｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔｓｏｌｖｅｓｔｈｅｖｉｓｕａｌ ｔｒｏｕｂｌｅｓｃａｕｓｅｄｂｙｓｅａｍｓｉｎｓｔｉｔｃｈｉｎｇｔｈｅｍｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｓｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｓｔａｔｉｃｓｅａｍｍａｓｋｓｏｆＧｒａｐｈｃｕｔｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｂｌｅｎｄｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｉｍａｇｅｓｐａｔｉａｌｄｏｍａｉｎ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅｐｕｔｓｔｈｅｅｍｐｈａｓｉｓｏｎｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｓａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｓｔｉｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｉｍａｇｅｂｌｅｎｄｉｎｇｉｎＣＵＤＡ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｏｂｔａｉｎｉｎｇｅｘｔｒａ ｗｉｄｅｆｉｌｅｄｏｆｖｉｅｗｖｉｄｅｏｂｙｒｅａｌｔｉｍｅｓｔｉｔｃｈｉｎｇｗｉｔｈｆｏｕｒ１０８０ＨＤｗｅｂｃａｍｅｒａｓ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｃｈｉｅｖｅｓｈｉｇｈｅｒｓｐｅｅｄｕｐｒａｔｉｏｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＣＰＵ ｂａｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｎＧＰＵｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｕｔｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ａｎｄｐｏｓｓｅｓｓｅｓｂｅｔｔｅ