[发明专利]基于GPU的多目标区域限制预警方法与装置

权利要求书

1.一种基于GPU的多目标区域预警方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤S1，利用CPU建立参考坐标系，获取每个限制区域对应的坐标，获取目标点的坐标；CPU将获取的目标点坐标和限制区域坐标，存储至预设的计算数组；

步骤S2，CPU遍历每个目标点的坐标，利用GPU调取每个目标点所属的计算数组；

GPU针对当前一个目标点对应的所述计算数组中的所有限制区域，根据当前一个目标点的坐标，以该目标点为起始点构建水平射线，计算所述水平射线与所述限制区域的每条边界线段的交点坐标，并将计算的交点坐标值发送至CPU；完成后跳转下一个目标点，

以此类推，直至计算出所有目标点与所述计算数组中所有限制区域的交点坐标；其中，在判断目标点是否落入限制区域中，构建每个所述限制区域的外接矩形，判断目标点的纵坐标是否落在所述外接矩形中，如果目标点的纵坐标落在所述外接矩形中，则控制GPU处理单元计算所述水平射线与边界线段的交点坐标；如果目标点的纵坐标没有落在所述外接矩形中，直接判定目标点不在限制区域中；如果目标点的纵坐标落入了所述外接矩形中，则在步骤S3中进一步根据直线方程计算目标点的横坐标是否在所述限制区域的边界线段上；

步骤S3，CPU根据接收到的交点的坐标值，判断交点是否在所述限制区域的边界线段上，计算所述水平射线与所述限制区域的交点数，根据交点数判断目标点是否落在限制区域里面；其中，所述水平射线与所述限制区域的边界线段的交点数为偶数时，则该目标点落在限制区域内部，如果交点数为奇数则该目标点落在限制区域外部。

2.根据权利要求1所述的基于GPU的多目标区域预警方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述预设计算数组中，如果目标点的纵坐标落入至少一个限制区域的边界线段纵坐标范围内，则将该目标点的坐标和边界线段的端点坐标存入同一计算数组。

3.一种基于GPU的多目标区域限制预警装置，其特征在于，包括：CPU处理单元和GPU处理单元；

所述CPU处理单元用于设置参考坐标系，并将每个限制区域对应的坐标和目标点坐标，存储至计算数组中；所述CPU单元遍历每个目标点的坐标，控制GPU处理单元调取所述计算数组；

所述GPU处理单元用于针对当前一个目标点对应的所述计算数组中的所有限制区域进行交点坐标计算；包括根据当前一个目标点的坐标，以该目标点为起始点构建水平射线，计算所述水平射线与所述限制区域的每条边界线段的交点坐标，并将计算的交点坐标值发送至CPU处理单元；完成后跳转下一个目标点，以此类推，直至计算出所有目标点与所述计算数组中所有限制区域的交点坐标；根据每个目标点的坐标，以每个目标点为起始点构建水平射线，计算所述水平射线与所述限制区域的每条边界线的交点坐标，并将计算的交点坐标值发送至CPU处理单元；所述CPU处理单元还包括预处理单元，所述预处理单元用于构建每个所述限制区域的外接矩形，判断目标点的纵坐标是否落在所述外接矩形中，如果目标点的纵坐标落在所述外接矩形中，则控制GPU处理单元计算所述水平射线与边界线段的交点坐标；如果目标点的纵坐标没有落在所述外接矩形中，直接判定目标点不在限制区域中；如果目标点的纵坐标落入了所述外接矩形中，GPU处理单元根据直线方程计算目标点的横坐标是否在所述限制区域的边界线段上；

所述CPU处理单元进一步用于根据接收到的交点的坐标值，判断交点是否在所述限制区域的边界线段上，计算所述水平射线与所述限制区域的交点数，根据交点数判断目标点是否落在限制区域里面；所述CPU处理单元在根据交点个数进行判断时，所述水平射线与所述限制区域的边界线段的交点数为偶数时，则该目标点落在限制区域内部，如果交点数为奇数则该目标点落在限制区域外部。

4.根据权利要求3所述的一种基于GPU的多目标区域限制预警装置，其特征在于，在所述CPU处理单元中，预设计算数组时，如果目标点的纵坐标落入至少一个限制区域的边界线段纵坐标范围内，则将该目标点的坐标和边界线段的端点坐标存入同一计算数组。