OpenCV CUDA模块设备层-----在 GPU上计算反双曲正切函数atanh()

jndingxin2025-06-21 18:35

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

对输入的 uchar1 像素值（范围 $0, 255$ ），先归一化到 $0.0, 1.0$ 浮点区间，然后计算其反双曲正切函数 atanh(x)，最终返回一个 float1 类型的结果。

函数原型

cpp 复制代码

__device__ __forceinline__ float1 cv::cudev::atanh 	( 	const uchar1 &  	a	)

参数

uchar1 CUDA 向量类型，表示一个单通道 8 位无符号整型（等价于 unsigned char 或 uint8_t）。

代码示例

cpp 复制代码

#include <opencv2/cudev/common.hpp>
#include <cstdio>
#include <cmath> // for atanhf

// 手动实现 atan2f 并做边界保护
__device__ __forceinline__ float safe_atanh(float x) {
    if (x <= -1.0f) return -1.0e+37f; // -inf
    if (x >= 1.0f)  return +1.0e+37f; // +inf
    return atanhf(x);
}

__global__ void test_atanh() {
    uchar1 a = make_uchar1(128); // 输入一个像素值
    float normalized = a.x / 255.0f;

    // 安全处理
    if (normalized >= 1.0f) normalized = 0.999999f;
    if (normalized <= 0.0f) normalized = 0.000001f;

    float result = safe_atanh(normalized);

    printf("atanh(%f) = %f\n", normalized, result);
}

int main() {
    test_atanh<<<1, 1>>>();
    cudaDeviceReset();
    return 0;
}

运行结果

bash 复制代码

atanh(0.501961) = 0.551924