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OpenCV CUDA模块设备层-----逐通道最小值比较函数min()

news 2025/6/27 12:05:43

操作系统：ubuntu22.04
OpenCV版本：OpenCV4.9
IDE:Visual Studio Code
编程语言：C++11

算法描述

OpenCV 的CUDA并行计算模块（cv::cudev）中的一个设备端内联函数，用于在CUDA核函数中对两个uchar2类型像素值进行逐通道最小值比较。

对两个 uchar2 类型变量（即 2 通道无符号字符类型）进行逐通道比较，返回每个通道中的最小值。
它常用于 GPU 加速的图像融合、像素比较、背景建模等场景。

函数原型

__device__ __forceinline__ uchar2 cv::cudev::min 	( 	const uchar2 &  	a,const uchar2 &  	b )

参数

a const uchar2& 第一个输入像素值（x, y 两个通道）
b const uchar2& 第二个输入像素值

返回值

返回一个新的 uchar2 值；
每个通道的值为 a.x 和 b.x 的最小值，a.y 和 b.y 的最小值。

代码


#include <opencv2/cudaimgproc.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/cudev/util/vec_math.hpp>using namespace cv;
using namespace cv::cudev;// CUDA 核函数：取两个 uchar2 像素的最小值
template <typename Ptr1, typename Ptr2, typename DstPtr>
__global__ void minKernel(Ptr1 src1, Ptr2 src2, DstPtr dst, int width, int height) {int x = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;int y = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;if (x < width && y < height) {// 获取两个图像的像素值uchar2 val1 = src1(y, x);uchar2 val2 = src2(y, x);// 取最小值并写入输出图像dst(y, x) = min(val1, val2);}
}int main() {// 加载两张图像（假设尺寸相同），转换为 2 通道格式（比如合并两个灰度图为 uchar2）Mat h_img1 = imread("/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/img0.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);Mat h_img2 = imread("/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/img1.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);if (h_img1.empty() || h_img2.empty()) {std::cerr << "Failed to load images!" << std::endl;return -1;}// 转换为 2 通道图像（uchar2）Mat h_2ch[] = {h_img1, h_img2};Mat h_combined;merge(h_2ch, 2, h_combined);  // 合并为 CV_8UC2// 上传到 GPUcuda::GpuMat d_combined, d_result;d_combined.upload(h_combined);d_result.create(d_combined.size(), d_combined.type());// 构造访问器auto ptr = PtrStepSz<uchar2>(d_combined);auto dptr = PtrStepSz<uchar2>(d_result);// 设置核函数参数dim3 block(16, 16);dim3 grid((d_combined.cols + block.x - 1) / block.x,(d_combined.rows + block.y - 1) / block.y);// 调用核函数minKernel<<<grid, block>>>(ptr, ptr, dptr, d_combined.cols, d_combined.rows);cudaDeviceSynchronize();// 分离通道并显示结果Mat h_result;d_result.download(h_result);std::vector<Mat> channels;split(h_result, channels);imshow("Min Channel 1", channels[0]);imshow("Min Channel 2", channels[1]);waitKey(0);return 0;
}