[发明专利]基于CUDA及边缘检测的图像插值

权利要求书

1.一种基于CUDA及边缘检测的图像插值方法，其特征在于操作步骤如下：

把原始图像从RGB转换为YUV空间；

把转换后的图片像素读入设备内存的纹理存储器，并进行对角像素协方差求取以及插值；

对角像素信息放入本地存储器中；

进行右边和下边像素的协方差求取以及插值；

插值保护检测。

2.根据权利要求1所述的基于CUDA及边缘检测的图像插值方法，其特征在于所述步骤1）把原始图像从RGB转换为YUV空间是：读入像素数据至内存并进行图像灰度域的转换，此转换在CPU上实现，转换公式为：                                                。

3.根据权利要求1所述的基于CUDA及边缘检测的图像插值方法，其特征在于所述步骤2）把转换后的图片像素读入设备的纹理存储器，并进行对角像素协方差求取以及插值是：利用CUDA平台进行多线程并行处理，主机CPU调用一个多核API使插值算法在GPU上并行处理，将图像分为多块，每个块大小为2×3，即6个像素值，每个线程处理一个块；将图像像素全部读入纹理存储器，进行线程分配，每个线程中处理六个像素；用像素求得像素的估计像素：

式中，m、n代表像素的位置，为协方差，四个构成的协方差向量为：

式中是一个由待插值像素的基准像素为中心的在原始图像中一个的窗口中所有像素数据组成的一个的向量， C是一个以上述基准像素的菱形对角线的四个像素为顶点的窗口中元素组成的一个矩阵，是C的转置矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于CUDA及边缘检测的图像插值方法，其特征在于所述步骤3）对角像素信息放入本地存储器中、将步骤2）中每个块产生的信息存储到本块的共享存储器中，这样可以使同一个块中的所有线程共享读取，需要把边界处外扩4行的的像素数据也读入本块中，因为在第二步边界处求和时需要其他块在步骤2）所求得的。

5.根据权利要求1所述的基于CUDA及边缘检测的图像插值方法，其特征在于所述步骤4）进行右边和下边像素的协方差求取以及插值是：利用纹理存储器和共享存储器中的图像信息按步骤2）的原理插值出和的估计像素和。

6.根据权利要求1所述的基于CUDA及边缘检测的图像插值方法，其特征在于所述步骤5）插值保护检测为：对步骤2产生出来的进行如下判断然后求得最终的：

若    则  =；

若     则  =；

若   则  =；

步骤4）做同样原理的选择。