计算机工程

作者：常文斌, 牟明任, 贾海鹏, 张云泉, 张思佳

单位：1. 大连海洋大学 信息工程学院, 辽宁 大连 1160232. 中国科学院计算技术研究所 处理器芯片全国重点实验室, 北京 100190

关键词：OpenGL ES接口,图像滤波,嵌入式平台,计算着色器,图像纹理

基金：国家自然科学基金(61972376); 国家自然科学基金(62072431); 国家自然科学基金(62032023)

图像滤波算法广泛应用在机器学习、图像处理、图像识别等领域，在降低椒盐噪声、图像二值化、边缘识别和特征提取等方面发挥着重要作用。现有图像滤波算法虽然在OpenCV开源库中均有实现，但是在Android平台的性能表现与其他平台相比仍存在较大差距。随着嵌入式平台的高速发展，实际应用对嵌入式平台上滤波算法的性能要求越来越高。为此，从形态学滤波、盒式滤波、阈值滤波、压缩滤波、算术滤波等具有广泛应用场景的滤波算法入手，提出并实现针对Android平台设计、基于OpenGL ES的一系列高性能图像滤波算法。使用OpenGL ES计算着色器对算法进行并行加速，使用纹理对象进行访存优化，并在图像边界处理、图像数据类型和数据通信等方面进行深入优化，取得了较优的性能。将优化的图像滤波算法与开源OpenCV库中对应算法进行对比，实验结果表明，基于Android平台使用OpenGL ES接口的图像滤波算法整体性能明显优于OpenCV库中的相关算法，且图像规模越大计算优势越明显，性能最大提升为OpenCV库中对应算法的110.018倍。

来源：2023年第11期

《计算机工程》期刊编辑部

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