(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210890154.7 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 常州大学 地址 213164 江苏省常州市武进区滆湖中 路21号 (72)发明人 李一芒　孙凤全　 (74)专利代理 机构 常州市英 诺创信专利代理事 务所(普通 合伙) 32258 专利代理师 张秋月 (51)Int.Cl. G06T 5/10(2006.01) G06T 1/20(2006.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的 图 像处理方法 (57)摘要 本发明涉及图像处理技术领域， 尤其涉及一 种采用SIMT结构GP U的哈尔小波变换的 图像处理 方法， 包括采用SIMT结构的GP U； 使用虚拟寻址方 式构建数据虚拟地址， 更改数据同步方式， 划分 数据， 并调整逻辑布局； 将矩阵数据位置与实际 存储时的数据位置对应； 根据哈尔小波变换公式 和获得的矩阵映射坐标， 获得数据处理矩阵， 并 同时获得行和列方向两个方向的数据存储矩阵。 本发明基于哈尔小波计算小波变换并行公式， 并 行公式可以直接应用于伪代码层面， 更快的完成 伪代码的编写； 并首次提出将数据进行划分， 改 变数据并行处理的同步策略， 通过改变GPU的寻 址方式、 同步方式、 逻辑布局， 进一步提高小波变 换针对大分辨 率图像的处 理速度。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 115239604 A 2022.10.25 CN 115239604 A 1.一种采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的图像处理方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤一、 采用SIMT结构的GPU； 步骤二、 使用虚拟寻址方式构建数据虚拟地址， 更改数据同步方式， 划分数据， 并调整 逻辑布局； 步骤三、 将划分好的数据矩阵放入逻辑布局中， 将矩阵数据位置与实 际存储时的数据 位置对应， 利用矩阵数据坐标和逻辑布局中的数据坐标的对应关系， 获得矩阵映射 坐标； 步骤四、 根据哈尔小波变换公式和矩阵映射坐标， 得到小波变换的并行方式， 获得数据 处理矩阵， 数据 处理矩阵分为行和列两个方向数据 处理矩阵， 并同时获得行和列方向两个 方向的数据存 储矩阵。 2.根据权利 要求1所述的采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的图像处理方法， 其特征在 于， 划分数据包括： 将数据划分成n份， 在完成第 一份数据的并行行计算后， 对第一份数据进行并行列计算 且同时进行第二份数据的并行行计算； 在第一份数据完成并行列计算后， 将第一份数据放 入虚拟地址， CPU从虚拟地址中取出第一份数据进 行图像重 建操作， 同时第二份数据完成并 行行计算后， 开始进行并行列计算， 重复执 行， 完成n份数据计算。 3.根据权利 要求2所述的采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的图像处理方法， 其特征在 于： n份数据是将分辨 率超过10 0万像素的图像分割为8份。 4.根据权利 要求1所述的采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的图像处理方法， 其特征在 于： 逻辑布局为线程 块64*1， 网格块16 *1024。 5.根据权利 要求1所述的采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的图像处理方法， 其特征在 于： 步骤三详细包括： 数据存储在线程中， 线程组合成线程块矩阵， 线程块组合成网格块矩阵； 其中， 线程块 矩阵用U表示， 元素为ui,j， 网格块矩阵用V表示， 矩阵V的大小为m*n， 元素为vi,j， 输出数据矩 阵用A表示， 矩阵映射 坐标ai,j； 其中， 矩阵映射 坐标ai,j为： 其中， ai为矩阵映射行坐标， aj为矩阵映射列坐标， m为输入数据矩阵的长， n为输入数据 矩阵的宽 。 6.根据权利 要求5所述的采用SIMT结构GPU的哈尔小波变换的图像处理方法， 其特征在 于： 步骤四详细包括： S41、 获得行方向数据处理矩阵， 行方向数据处理矩阵中的元素与矩阵映射坐标的关系 为： 其中， Li为行方向数据处理矩阵的行坐标， Lj为行方向数据处理矩阵的列坐标， ai为矩 阵映射行坐标， aj为矩阵映射列坐标， m为图像数据矩阵的长；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115239604 A 2S42、 获得列方向数据处理矩阵， 列 方向数据处理矩阵中的元素与矩阵映射坐标的关系 为： 其中， L'i为列方向数据处理矩阵的行坐标， L'j为列方向数据处理矩阵的列坐标， ai为 矩阵映射行坐标， aj为矩阵映射列坐标， m为图像数据矩阵的长； S43、 获得行方向数据存储矩阵， 行方向数据存储矩阵中的元素与矩阵映射坐标的关系 为： 其中， Ki为行方向数据存储矩阵的行坐标， Kj为行方向数据存储矩阵的列坐标， ai为矩 阵映射行坐标， aj为矩阵映射列坐标， m为图像数据矩阵的长； S44、 获得列方向数据存储矩阵， 列 方向数据存储矩阵中的元素与矩阵映射坐标的关系 为： 其中， K'i为列方向数据存储矩阵的行坐标， K'j为列方向数据存储矩阵的列坐标， ai为 矩阵映射行坐标， aj为矩阵映射列坐标， m为图像数据矩阵的长 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115239604 A 3