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)備進行拍照和錄像。當(dāng)使用這些設(shè)備進行影像采集時，由于手的突發(fā)或者無序運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面影響，因此對視頻進行穩(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)密集型計算比中央處理器有更強的優(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算能力，實現(xiàn)實時穩(wěn)像。利用圖形處理器進行實時電子穩(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角點作為圖像特征點，在檢測角點過程中，為了減小計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行距離容忍;以改進的Hu矩作為角點的特征便于快速有效的實現(xiàn)角點間的匹配;在特征點匹配時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，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，計算相鄰幀間的局部運動參數(shù)。在全局運動的獲取上，選擇并使用高斯濾波器對運動參數(shù)進行濾波，并根據(jù)手持設(shè)備拍攝視頻的特點，選擇合適的濾波窗口長度和窗口中心，進而有效濾除運動中的高頻分量保留有效運動。在運動補償方面，本文選擇雙線性插值算法計算穩(wěn)像后的圖像。選擇英偉達的CUDA平臺對算法進行實現(xiàn)。鑒于上述算法良好的并行性，在算法實現(xiàn)時，對于角點檢測以及雙線性插值算法，讓每個像素對應(yīng)一個線程;在