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OpenCV环境下CUDA编程示例.pdf

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OpenCV 环境下 CUDA 编程示例

在 CUDA 平台上对图像算法进行并行加速是目前并行

计算方面比较简单易行的一种方式，而同时利用 OpenCV 提

供的一些库函数的话，那么事情将会变得更加 easy。以下是

我个人采用的一种模板，这个模板是从 OpenCV 里的算法

CUDA 源码挖掘出来的，我感觉这个用起来比较傲方便，所

以经常采用。首先大牛们写的源码都很鲁棒，考虑的比较全

面（如大部分算法将 1,3,4 通道的图像同时搞定），感觉还有

一个比较神奇的地方在于 CPU 端 GpuMat 和 GPU 端

PtrStepSzb 的转换，让我欲罢不能，一个不太理想的地方在

于第一帧的初始化时间比较长，应该是 CPU 到 GPU 的数据

传输。代码中有考虑流，但貌似没有使用。

我使用的是赵开勇的 CUDA_VS_Wizard，主函数还是用的

cu 文件。以下代码是对 Vibe 背景建模算法的并行，背景建

模算法是目前接触到易于并行的一类，如 GMM 等，而且加

速效果不错，因为一个线程执行的数据就是对应一个像素

点。

代码如下：

sample.cu

[cpp] view plaincopy<span

style="font-size:14px;">/*****************************

*************************************** * sample.cu

* This is a example of the CUDA program.

***************************************************

******************/ #include <stdio.h> #include

<stdlib.h> #include <cutil_inline.h> #include

<iostream> #include <string> #include

"opencv2/core/core.hpp" #include "opencv2/gpu/gpu.hpp"

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp" #include

"Vibe_M_kernel.cu" #include "Vibe_M.h" using namespace

std; using namespace cv; using namespace cv::gpu;

enum Method { FGD_STAT, MOG,

MOG2, VIBE, GMG }; int main(int argc,

const char** argv) { cv::CommandLineParser cmd(argc,

argv, "{ c | camera | flase | use camera }"

"{ f | file | 768x576.avi | input video file }" "{ m |

method | vibe | method (fgd, mog, mog2, vibe,

gmg) }" "{ h | help | false | print help

message }"); if (cmd.get<bool>("help"))

{ cout << "Usage : bgfg_segm [options]"

<< endl; cout << "Avaible options:"

<< endl; cmd.printParams(); return

0; } bool useCamera =

cmd.get<bool>("camera"); string file =

cmd.get<string>("file"); string method =

cmd.get<string>("method"); if (method != "fgd"

&& method != "mog" && method !=

"mog2" && method != "vibe" &&

method != "gmg") { cerr << "Incorrect

method" << endl; return -1; }

Method m = method == "fgd" ? FGD_STAT : method ==

"mog" ? MOG : method == "mog2" ? MOG2 : method ==

"vibe" ? VIBE : GMG; VideoCapture cap; if

(useCamera) cap.open(0); else

cap.open(file); if (!cap.isOpened())

{ cerr << "can not open camera or video file"

<< endl; return -1; } Mat origin,

frame; cap >> origin;

cvtColor(origin,frame,CV_BGR2GRAY); GpuMat

d_frame(frame); Vibe_M vibe; GpuMat d_fgmask;

Mat fgmask; Mat fgimg; Mat bgimg;

switch (m) { case VIBE:

vibe.initialize(d_frame); break; }

namedWindow("image", WINDOW_NORMAL);

namedWindow("foreground mask", WINDOW_NORMAL);

for(;;) { cap >> origin; if

(origin.empty()) break;

cvtColor(origin,frame,CV_BGR2GRAY);

d_frame.upload(frame); //update the model

switch (m) { case VIBE:

vibe(d_frame, d_fgmask); break; }

d_fgmask.download(fgmask); imshow("image",

frame); imshow("foreground mask", fgmask);

int key = waitKey(30); if (key == 27)

break; else if(key == ' ')

{ cvWaitKey(0); } }

exit(0); } </span> Vibe_M.cpp

[cpp] view plaincopy<span

style="font-size:14px;">#include "Vibe_M.h"

namespace cv { namespace gpu { namespace device

{ namespace vibe_m { void

loadConstants(int nbSamples, int reqMatches, int radius, int

subsamplingFactor); void init_gpu(PtrStepSzb

frame, int cn, PtrStepSzb samples, PtrStepSz<unsigned

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