Этот пример показывает использование функций обработки изображений для генерации кода графического процессора. Пример берет туманное изображение, как введено и производит изображение defogged. Этим примером является типичная реализация алгоритма исправления вуали. Пример использует conv2, im2gray, и функции imhist.
Необходимый
Этот пример генерирует CUDA® MEX и имеет следующие сторонние требования.
CUDA включил NVIDIA® графический процессор и совместимый драйвер. Для генерации кода полуточности графический процессор должен иметь минимум, вычисляют возможность 6,0.
Дополнительный
Для сборок неMEX, таких как статические, динамические библиотеки или исполняемые файлы, этот пример имеет следующие дополнительные требования.
Инструментарий NVIDIA.
Переменные окружения для компиляторов и библиотек. Для получения дополнительной информации смотрите Стороннее Оборудование и Подготовку Необходимых как условие продуктов.
Чтобы проверить, что компиляторы и библиотеки, необходимые для выполнения этого примера, настраиваются правильно, используйте coder.checkGpuInstall функция.
envCfg = coder.gpuEnvConfig('host');
envCfg.BasicCodegen = 1;
envCfg.Quiet = 1;
coder.checkGpuInstall(envCfg);
fog_rectification Функция точки входаfog_rectification.m функция точки входа берет туманное изображение, как введено и возвращает изображение defogged.
type fog_rectification
function [out] = fog_rectification(input) %#codegen
% Copyright 2017-2019 The MathWorks, Inc.
coder.gpu.kernelfun;
% restoreOut is used to store the output of restoration
restoreOut = zeros(size(input),'double');
% Changing the precision level of input image to double
input = double(input)./255;
%% Dark channel Estimation from input
darkChannel = min(input,[],3);
% diff_im is used as input and output variable for anisotropic diffusion
diff_im = 0.9*darkChannel;
num_iter = 3;
% 2D convolution mask for Anisotropic diffusion
hN = [0.0625 0.1250 0.0625; 0.1250 0.2500 0.1250; 0.0625 0.1250 0.0625];
hN = double(hN);
%% Refine dark channel using Anisotropic diffusion.
for t = 1:num_iter
diff_im = conv2(diff_im,hN,'same');
end
%% Reduction with min
diff_im = min(darkChannel,diff_im);
diff_im = 0.6*diff_im ;
%% Parallel element-wise math to compute
% Restoration with inverse Koschmieder's law
factor = 1.0./(1.0-(diff_im));
restoreOut(:,:,1) = (input(:,:,1)-diff_im).*factor;
restoreOut(:,:,2) = (input(:,:,2)-diff_im).*factor;
restoreOut(:,:,3) = (input(:,:,3)-diff_im).*factor;
restoreOut = uint8(255.*restoreOut);
restoreOut = uint8(restoreOut);
%%
% Stretching performs the histogram stretching of the image.
% im is the input color image and p is cdf limit.
% out is the contrast stretched image and cdf is the cumulative prob.
% density function and T is the stretching function.
p = 5;
% RGB to grayscale conversion
im_gray = im2gray(restoreOut);
[row,col] = size(im_gray);
% histogram calculation
[count,~] = imhist(im_gray);
prob = count'/(row*col);
% cumulative Sum calculation
cdf = cumsum(prob(:));
% finding less than particular probability
i1 = length(find(cdf <= (p/100)));
i2 = 255-length(find(cdf >= 1-(p/100)));
o1 = floor(255*.10);
o2 = floor(255*.90);
t1 = (o1/i1)*[0:i1];
t2 = (((o2-o1)/(i2-i1))*[i1+1:i2])-(((o2-o1)/(i2-i1))*i1)+o1;
t3 = (((255-o2)/(255-i2))*[i2+1:255])-(((255-o2)/(255-i2))*i2)+o2;
T = (floor([t1 t2 t3]));
restoreOut(restoreOut == 0) = 1;
u1 = (restoreOut(:,:,1));
u2 = (restoreOut(:,:,2));
u3 = (restoreOut(:,:,3));
% Replacing the value from look up table
out1 = T(u1);
out2 = T(u2);
out3 = T(u3);
out = zeros([size(out1),3], 'uint8');
out(:,:,1) = uint8(out1);
out(:,:,2) = uint8(out2);
out(:,:,3) = uint8(out3);
return
Настройте вход для генерации кода и создайте настройку для генерации кода графического процессора.
inputImage = imread('foggyInput.png'); cfg = coder.gpuConfig('mex');
Сгенерируйте fog_rectification_mex Файл MEX при помощи codegen команда.
codegen -args {inputImage} -config cfg fog_rectification -o fog_rectification_gpu_mex
Code generation successful: To view the report, open('codegen/mex/fog_rectification/html/report.mldatx').
Запустите сгенерированный fog_rectification_gpu_mex с туманным входным изображением, и затем постройте изображения defogged и туманное.
[outputImage] = fog_rectification_gpu_mex(inputImage); % plot images p1 = subplot(1, 2, 1); p2 = subplot(1, 2, 2); imshow(inputImage, 'Parent', p1); imshow(outputImage, 'Parent', p2); title(p1, 'Foggy Input Image'); title(p2, 'Defogged Output Image');
Из-за архитектурных различий между центральным процессором и графическим процессором, не всегда соответствует числовая верификация. Этот сценарий верен при использовании одного типа данных или при выполнении преобразования целочисленного типа в коде MATLAB. В этом примере, преобразовании целочисленного типа в fog_rectification.m функция точки входа производит числовые различия для симуляции MATLAB.
Расчеты в этом примере могут также быть сделаны в числах с плавающей точкой полуточности, с помощью fog_rectification_half_precision.m функция точки входа. Чтобы сгенерировать и выполнить код с типами данных полуточности, CUDA вычисляют возможность 6,0, или выше требуется. Установите ComputeCapability свойство настройки кода возражает против '6.0'. Для полуточности выделение памяти (malloc) режим для генерации кода CUDA должно быть установлено в 'Дискретный'.
inputImage = half(imread('foggyInput.png')); cfg = coder.gpuConfig('mex'); cfg.GpuConfig.ComputeCapability = '6.0'; cfg.GpuConfig.MallocMode = 'Discrete'; codegen -args {inputImage} -config cfg fog_rectification_half_precision -o fog_rectification_gpu_mex
Code generation successful: To view the report, open('codegen/mex/fog_rectification_half_precision/html/report.mldatx').
codegen | coder.checkGpuInstall | coder.gpu.constantMemory | coder.gpu.kernel | coder.gpu.kernelfun | gpucoder.matrixMatrixKernel | gpucoder.stencilKernel