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《浙江大学》 2011年
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基于GPU的表面形貌测量系统的研究

金鹭  
【摘要】:本文结合国家自然科学基金重点资助项目“复杂机电产品质量特性多尺度耦合理论与预防性控制技术”(50835008)和国家科技重大专项项目“基于敏感点监测的闭环动态综合补偿技术”(2009ZX04014-026),对三维表面形貌测量及其质量评定、基于图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)的并行处理算法等进行了研究,提出了“基于GPU的表面形貌测量系统研究”的硕士论文研究课题。 第一章:阐述了表面形貌测量的背景和意义,介绍了国内外表面形貌测量及其质量评定的发展和现状,阐述了基于图形处理器GPU的并行处理技术的研究现状,提出了论文研究背景和论文框架。 第二章:阐述了用于表面形貌测量的白光谱线扫描干涉法的测量原理,并分析了相应的相位计算算法。通过对比分析,选择了波峰计数法和傅里叶变换分析算法作为干涉图像处理算法。 第三章:论述了表面形貌测量的数据处理过程,首先分析了基于统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture, CUDA)的GPU并行算法的设计方法。其次分析了信号数据预处理的方法,基于GPU分别设计实现了波峰计数法和傅里叶变换分析法两种相位并行计算方法,并对比分析了两种并行算法的处理速度和处理精度。最后在实验对比分析的基础上,确定了傅里叶变换分析法作为基于GPU的表面形貌测量系统的相位计算算法。 第四章:研究了高斯滤波基准面的建立方法,使用GPU对二维高斯滤波过程进行并行处理,并在此基础上给出了三维表面粗糙度评定并行处理过程,最后对标准表面粗糙度比较样块进行了测量和结果分析。 第五章:搭建了使用白光扫描干涉测量法的表面形貌快速测量系统。设计了系统的控制电路和测量系统软件的各个功能模块,完成了整套系统的开发,对表面三维粗糙度进行了评定。 第六章:概括全文内容,展望了基于GPU的表面形貌测量系统的发展前景。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP274;TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 赵小敏;基于CUDA的光学三维重构并行算法的研究[D];黑龙江科技学院;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 许景波,袁怡宝,朴伟英,J.F.Song,T.V.Vorburger;表面粗糙度测量中的高斯滤波快速算法[J];计量学报;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 陈红倩;李凤霞;黄天羽;战守义;;一种基于动态纹理的运动场景可视化方法[J];北京理工大学学报;2009年06期
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9 李秋柱;刘毅;牛康康;刘君;丑修建;;基于白光干涉测量技术的微器件三维形貌重构[J];测试技术学报;2009年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 李瑞瑞;高小鹏;龙翔;;用GPU加速Cache模拟[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
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6 李蔚清;苏智勇;杨正龙;吴慧中;;一种复杂目标RCS估计的快速仿真方法[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
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8 张文栋;熊继军;薛晨阳;丑修建;;基于白光干涉法的双波段三维形貌测试系统[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄长辉;金属材料断口三维形貌检测与表征分析[D];南昌航空大学;2010年
2 刘继芳;基于计算听觉场景分析的混合语音分离研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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4 魏卓群;GPU并行免疫算法在冷轧生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
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6 吕艳;反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 付浩生;交互式海洋动漫平台场景特效制作[D];中国海洋大学;2010年
8 朱缓;基于分形算法的海面动态仿真[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 李潘;基于激光视觉的微观形貌检测技术的研究[D];武汉科技大学;2010年
10 佟岩;螺纹多参数的非接触检测技术研究[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晋疆,杨志文;光学三维传感[J];半导体光电;2002年01期
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9 毛先富;陈文静;苏显渝;边心田;;傅里叶变换轮廓术中新的相位及高度算法分析[J];光学学报;2007年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王涛;基于GPU的程序分析与并行化研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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6 夏春芬;基于GPU高性能计算的人脸表情识别算法的研究[D];武汉理工大学;2011年
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10 周金伟;自适应局部图像增强技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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2 李朝辉;基于相移干涉法的微表面轮廓仪的研究[D];天津大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 秦玲;蚁群算法的改进与应用[D];扬州大学;2004年
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3 罗军;王玲;;基于大规模粒子系统的实时喷泉模拟[J];计算机与信息技术;2007年04期
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5 李建明;吴云龙;何荣盛;钱昆明;;基于粒子系统和GPU加速的喷泉实时仿真[J];系统仿真学报;2009年10期
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9 郑宝林;赵建峰;;基于GPU的地形渲染技术的研究与实现[J];民营科技;2011年03期
10 达来;曾亮;李思昆;;基于GPU的地形遮挡剔除算法[J];系统仿真学报;2006年11期
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1 王一博;常旭;刘伊克;;时域多尺度波形反演方法的GPU实现[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
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3 郑亮;Taras Gerya;张怀;David A.Yuen;石耀霖;;GPU的内存与线程机制及其在地球动力学计算中的算例[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
4 王健;许明;陈飞国;葛蔚;李静海;;单相流动直接数值模拟在GPU上的实现[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
5 段玉婷;李靖宇;胡天跃;;基于GPU的三维精细积分法正演模拟[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
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7 ;GPU加速基于经验模态分解的高动态范围图像色调映射[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
8 刘勐;王健平;;利用GPU进行连续爆轰发动机的并行数值模拟[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2010年
9 石颖;刘洪;;基于GPU的表面多次波预测技术[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(中)[C];2011年
10 刘红伟;李博;刘洪;佟小龙;刘钦;;地震叠前逆时偏移高阶有限差分算法及GPU实现[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(中)[C];2011年
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4 本报记者 霍光;GPU计算逐渐大规模商用[N];中国计算机报;2009年
5 游讯;图形处理器GPU[N];人民邮电;2011年
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7 电脑报 朱文利;GPU助力,高性能计算机“异构化”[N];电脑报;2009年
8 李大庆;首套分布式GPU超级计算系统启用[N];中国技术市场报;2010年
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6 王军;短相干光干涉在晶体特性参数和微观表面形貌测量中的应用研究[D];南京理工大学;2010年
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9 毕庆贞;面向五轴高效铣削加工的刀具可行空间GPU计算与刀具方向整体优化[D];上海交通大学;2009年
10 张楠;基于相位差异的地基望远镜图像恢复算法与GPU高速实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金鹭;基于GPU的表面形貌测量系统的研究[D];浙江大学;2011年
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3 陈枫;基于GPU技术的叠前时间偏移及其在玛湖地区的应用[D];中国地质大学(北京);2011年
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5 魏卓群;GPU并行免疫算法在冷轧生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
6 谭洪颂;基于GPU加速的真实感渲染系统研究与实现[D];大连理工大学;2010年
7 张煜君;基于GPU的真实感实时渲染技术研究与实现[D];电子科技大学;2011年
8 孙亚妮;基于GPU的正交多幕光线散射补偿算法研究[D];长春理工大学;2010年
9 明星;基于GPU的医学图像三维重建算法及其应用[D];华中科技大学;2009年
10 胡一帆;基于GPU加速的并行人工鱼群算法及其应用[D];浙江大学;2011年
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