(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210375922.5 (22)申请日 2022.04.11 (71)申请人 西安电子科技大 学 地址 710071 陕西省西安市太白南路2号 (72)发明人 梁毅　付少雄　怀园园　邢孟道　 (74)专利代理 机构 西安嘉思特知识产权代理事 务所(普通 合伙) 6123 0 专利代理师 方婷 (51)Int.Cl. G06T 1/20(2006.01) G06F 9/50(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G01S 13/89(2006.01) (54)发明名称 基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维 实时成像处 理方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于CPU与GPU异构平台的 视频安检仪三维实时成像处理方法， 包括： 对CP U 主机端进行视频阵列雷达三维BP成像的信息预 加载； CPU主机端的数据接收模块获取雷达回波 数据， 将其存储于CPU主机端 的内存中， 并对CPU 主机端的数据接收模块进行线程绑定； GPU设备 端从CPU主机端读取雷达回波数据， GPU设备端的 三维BP处理模块对雷达回波数据进行三维成像 BP处理得到BP成像数据， 并对GPU设备端 的三维 BP处理模 块进行线程绑定； CPU主机端的imagesc 图像生成模块根据BP成像数据输出成像结果图， 并对CPU主机端 的imagesc图像生成模块进行线 程绑定。 本发明方法避免了串行处理阵列雷达回 波数据耗时长， 处理效率不足无法实时处理的问 题。 权利要求书2页 说明书13页 附图9页 CN 114943636 A 2022.08.26 CN 114943636 A 1.一种基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方法， 其特征在于， 包 括： 步骤1： 对CPU 主机端进行视频阵列雷达三维BP成像的信息预加载； 步骤2： 所述CPU主机端的数据接收模块获取雷达回波数据， 将其存储于所述CPU主机端 的内存中， 并对所述CPU 主机端的数据接收模块进行线程绑定； 步骤3： GPU设备端从所述CPU主机端读取所述雷达回波数据， 所述GPU设备端的三维BP 处理模块对所述雷达回波数据进行三维成像BP处理得到BP成像数据， 并对所述GPU设备端 的三维BP处 理模块进行线程绑定； 步骤4： 所述CPU主机端的imagesc图像生成模块根据所述BP成像数据输出成像结果图， 并对所述CPU 主机端的ima gesc图像生成模块进行线程绑定； 其中， 在各个线程中通过采用全局的标识符实现视频阵列雷达三维BP成像的数据处理 流程。 2.根据权利要求1所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述 步骤1包括： 在所述CPU主机端载入三维BP参数， GPU设备端信息和雷达回波信号的背景信息， 并预 先调用MATLB生成的imagesc.dll生成一副空图， 同时对所述GPU设备端的核函数进行线程 分块和三维网格划分。 3.根据权利要求1所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述 步骤2包括： 步骤2.1： 所述CPU主机端的数据接收模块利用网口响应函数pcap类中的相关函数， 对 视频阵列雷达端口数据进 行过滤和数据重排后得到所述雷达回波 数据， 并将其存储于所述 CPU主机端的内存中； 步骤2.2： 通过thread类的相关函数对所述CPU主机端的数据接收模块进行线程绑定， 绑定的线程记为thread1。 4.根据权利要求3所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述网口响应函数pcap类中的相关函数包括： pcap_findalldevs函数、 pcap_freealldevs函数、 pcap_op en_live函数、 pcap_compile函数、 pcap_setfilter函数、 pcap_loop函数和packet_handler回调函数。 5.根据权利要求3所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 在步骤2.1中， 所述CPU主机端的数据接收模块通过乒乓操作， 将获取的所 述雷达回波 数据存储于所述CPU主机端的内存中对应的第一数据缓冲模块和 第二数据缓冲 模块中。 6.根据权利要求1所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述 步骤3包括： 步骤3.1： 所述GPU设备端从所述CPU 主机端读取 所述雷达回波数据； 步骤3.2： 所述GPU设备端的三维BP处理模块利用核函数对所述雷达回波数据进行背景 校验和相位补偿， 构建雷达与目标的坐标系， 计算雷达与目标的位置信息， 实现雷达和目标 的投影得到所述BP成像数据； 步骤3.2： 通过thread类的相关函数对所述GPU设备端的三维BP处理模块进行线程绑权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114943636 A 2定， 绑定的线程记为thread2。 7.根据权利要求6所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述核函数包括kernel_SUB核函数、 kernel_EXP核函数和kernel_3DBP核 函数， 其中， 所述kernel_SUB核函数， 用于对所述雷达回波数据进行背景 校验处理； 所述kernel_EXP核函数， 用于对背景校验处理后的雷达回波数据进行距离向相位补 偿； 所述kernel_3DBP核函数， 用于构建雷达与目标的三维坐标系， 计算雷达与目标的位置 信息， 实现雷达和目标的投影得到所述BP成像数据。 8.根据权利要求7所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述核函数还包括ker nel_GNR核函数， 若所述雷达回波数据为实部虚部 分 离的形式， 利用所述kernel_GNR核函数对所述雷达回波数据的实部虚部进行结合， 得到复 数信号形式的雷达回波数据。 9.根据权利要求1所述的基于CPU与GPU异构平台的视频安检仪三维实时成像处理方 法， 其特征在于， 所述 步骤4包括： 步骤4.1： 所述CPU主机端获取所述GPU设备端的BP成像数据， 并生成imagesc.dll文件， 所述CPU主机端的imagesc图像生成模块调用MATLAB生成的imagesc.dll文件输 出成像结果 图； 步骤4.2： 通过thread类的相关函数对所述CPU主机端的imagesc图像生成模块进行线 程绑定， 绑定的线程记为thread3 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114943636 A 3