[发明专利]基于GPU的多目标区域限制预警方法与装置

说明书

本发明提出了一种基于GPU的多目标区域限制预警方法与装置，CPU遍历每个目标点的坐标，利用GPU调取所述计算数组，所述GPU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段的交点坐标，并将计算的交点坐标值发送至CPU,CPU进行多线程处理逻辑判断，判断每个点与该计算的线段放到一个数组内，然后将这个数组传送到GPU，GPU的并发运算单元对数组内的每个元素进行计算，算出交点的坐标，然后传回内存，CPU再根据交点坐标判断是否在线段上，进而计算该点与区域的边的交点个数，得到点是否在区域内的判断。

技术领域

本发明涉及区域检测技术领域，特别涉及一种基于GPU的多目标区域限制预警方法与装置。

背景技术

在航空，航海，公路交通等活动中，有些目标往往需要被限制在某些区域内，或者是某些区域不得进入等。这些区域要么比较敏感，要么是目标的活动范围，对于目标的进入或者移出需要向管理层汇报，未批准的目标进出需要及时报警。

传统上，雷达，云平台等系统屏幕上可以明确显示区域内目标的活动情况，监控者用肉眼即可发现，但监控者会有换班，休息，屏幕有时也需要关闭，这些情况的发生往往会造成系统在一段时间内不能对区域内的目标进行监控。

目前也有一些自动监控的方法，但这些方法不能及时对大量目标进行分析，监控，而且利用了大量的CPU资源，对平台的运算造成影响。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于GPU的多目标区域限制预警方法与装置，采用CPU和GPU相结合的架构形式，采用射线交点法判断目标点是否在限制区域内部，通过CPU进行多线程处理逻辑判断，结合GPU进行并发高效处理浮点运算，实现了多目标点多限制区域快速判断，减少了CPU的资源占用，提高了响应速度。

为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种基于GPU的多目标区域限制预警方法,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；步骤S3，CPU根据接收到的交点的坐标，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。

优选的，在步骤S1中，在所述预设计算数组中，如果目标点的纵坐标落入某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。

优选的，在步骤S2中，在判断目标点是否落入限制区域中时，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外接矩形中，直接判定该目标点不在限制区域中。

进一步，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。

优选的，在步骤S3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。