收藏本站
《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于GPU的数字图像处理并行算法的研究

陈茜  
【摘要】:数字图像处理技术作为自动化、信息化的一个重要手段广泛应用于各行各业的工作环节中。随着所要处理的图像幅度的增大,像元的密集,对于数字图像处理所需的时间复杂度的要求也越来越高,传统的基于CPU的数字图像处理算法已经难以满足实时性的要求。这对于数字图像处理速度的研究提出了很大的挑战。 一般而言,图形处理器(GPU)大部分情况下是用于进行图形渲染计算任务的处理,这势必会造成大量计算资源的浪费。近年来,由于GPU的可编程性能得到很大提高,人们将研究热点专注于GPU通用计算技术。GPU通用计算编程模式一般采用CPU+GPU的异构模式,CPU和GPU在分工上各有不同。CPU是用于执行复杂的逻辑计算,GPU用于执行密集的大量数据的并行计算。GPU的出现为数字图像处理提供了一种新型的廉价高效的并行计算平台。 本文首先介绍了GPU的发展历程、GPU与CPU的对比、GPU的体系架构的相关内容。接着论述了将GPU作为数据并行计算设备的CUDA并行开发平台,其中包括CUDA的概述、CUDA的编程模型、CUDA的软硬件体系以及CUDA的存储器模型。基于以上对于GPU的通用计算开发环境与流程的内容,本文利用GPU进行了数字图像处理算法的优化设计,包括对于数字图像滤波的优化,对于联合相关变换器像移测量的优化、对于星图配准算法的优化。本文首先对以上三种数字图像处理算法的基于CPU的传统串行算法进行分析,将算法中可以进行并行优化的部分提取出来进行基于GPU的并行结构设计。利用VisualStudio2010、OpenCV2.3.1、CUDA4.2的综合平台进行以上算法的并行开发与实验。最终实验结果显示,利用GPU对以上算法的并行优化可以带来算法速度上的提升。 本文最后还介绍了利用Matlab调用CUDA运算进行算法优化的实现方法。由于Matlab具有简便易操作的特点,利用已经编写完成的CUDA核函数,通过Matlab的相关调用接口函数,可以更加方便的利用GPU的加速优势来进行数字图像的处理。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨英仓;;数字图像处理技术在公安领域中的应用及发展前景[J];贵州教育学院学报;2007年02期
2 陈青;;“数字图像处理”教学中思维能力培养的实践[J];上海理工大学学报(社会科学版);2013年04期
3 郑灿香;;数字图像处理技术及其应用的相关研究[J];数字技术与应用;2013年09期
4 贺东霞;李竹林;王静;;浅谈数字图像处理的应用与发展趋势[J];延安大学学报(自然科学版);2013年04期
5 王勇;《数字图像处理》课程教学改革探讨[J];高等理科教育;2000年04期
6 王兴,王蓬;计算机数字图像处理技术在刑侦工作中的应用[J];南都学坛;2000年03期
7 张庆华,刘西拉,沈为平,王裕厚;数字图像处理技术在云纹干涉法中的应用[J];光电子·激光;2001年01期
8 刁劲翩,沈忠耀;用于测定尿激酶原活性的纤溶板法的数字图像处理和分析技术[J];计算机与应用化学;2001年04期
9 李向东;数字图像处理技术测定微粒污染物的物理性质[J];科技情报开发与经济;2001年06期
10 郑建英;数字图像处理技术[J];内蒙古科技与经济;2002年05期
11 李晓明,武瑛;用数字图像处理技术检测流体中颗粒性污染物[J];太原理工大学学报;2002年05期
12 黄剑;数字图像处理在口腔医学中的应用与进展[J];同济大学学报(医学版);2003年05期
13 刘禾;数字图像处理技术在电力工业中的应用[J];中国电力;2003年12期
14 傅师伟;数字图像处理中的层次调节原理与方法研究[J];福建电脑;2004年07期
15 黄湘华,冯秀兰,周建仁,黄发吉;数字图像处理在植物新品种鉴定中的应用[J];林业资源管理;2004年04期
16 安向京;戴斌;王威;华祖耀;;突出特色因材施教 上好《数字图像处理》课程[J];高等教育研究学报;2004年01期
17 韩裕生,聂超,邢哲;数字图像处理中亮度适应和区分实验[J];实验室研究与探索;2004年06期
18 陈路;李小东;;基于数字图像处理的印刷品网点面积率检测研究[J];包装工程;2005年06期
19 傅兆敏;;数字图像处理技术在印刷领域的应用[J];科技资讯;2006年02期
20 黄颖;;“数字图像处理”开放式教学平台的实现[J];电气电子教学学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张岩;;结合科研课题讲授数字图像处理课程[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
2 翟磊;董守平;马红莲;;数字图像处理技术的发展现状与展望[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
3 韩艳丽;娄树理;吕俊伟;;以案例为导向突出专业特色改革教学内容——《数字图像处理》课程教学内容改革探索[A];第三届教学管理与课程建设学术会议论文集[C];2012年
4 王吉晖;王岭雪;裘溯;郭磐;;数字图像处理课程多元化教学方法的探索与实践[A];2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2010年全体会议论文集[C];2010年
5 刘慧;张锐;;“数字图像处理”课程的教学与实验改革探索[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
6 王吉晖;王岭雪;裘溯;郭磐;;数字图像处理课程多元化教学方法的探索与实践[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 黄晓山;;数字图像处理及其在医学上的应用[A];2009年浙江省医学工程学术年会论文汇编[C];2009年
8 侯艳;路迈西;李华;;数字图像处理在粉煤灰颗粒检测中的应用[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
9 聂守平;王鸣;;提高《数字图像处理》课程教学质量的几个环节探讨[A];全国光学、光电和电子类专业教学经验交流、研讨会专集[C];2002年
10 宋涛;;数字图像处理技术在视听资料证据鉴定中的应用[A];第26次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 忠信;Intel、nVIDIA主打数字图像处理能力[N];电子资讯时报;2004年
2 ;跳跃亮点音符[N];中国计算机报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴兰兰;基于数字图像处理的玉米苗期田间杂草的识别研究[D];华中农业大学;2010年
2 李季平;基于数字图像处理的叶片三维大位移测量研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 刘传文;仿生优化算法在数字图像处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
4 范劲松;黎曼几何在数字图像处理中的应用[D];华东师范大学;2007年
5 胡敏;连分式方法在数字图像处理中的若干应用研究[D];合肥工业大学;2004年
6 彭亚新;流形上的非线性分析及其在数字图像处理中的应用[D];华东师范大学;2008年
7 王常青;数字图像处理与分析及其在故障诊断中的应用研究[D];华中科技大学;2012年
8 谢永华;数字图像处理技术在木材表面缺陷检测中的应用研究[D];东北林业大学;2013年
9 皮玲;几何热流在数字图像处理中的应用[D];华东师范大学;2006年
10 盛敏;数字图像处理中非线性插值方法的应用研究[D];合肥工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙燕;数字图像处理技术及其在轮胎质量检测中的应用[D];合肥工业大学;2009年
2 刘宝明;基于数字图像处理的应变测量关键技术研究[D];沈阳航空工业学院;2008年
3 董璐;数字图像处理与识别系统的开发[D];东南大学;2004年
4 陈姗姗;数字图像处理与识别技术的应用研究[D];北京邮电大学;2006年
5 蒋勇;数字图像处理技术在煤矸石自动分选系统中的应用[D];西安科技大学;2004年
6 张广军;数字图像处理在集装箱检测中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 沈淑涛;数字图像处理技术对藏族壁画的保护研究[D];西南交通大学;2011年
8 林宁;基于数字图像处理的棉花异纤检测研究[D];南京理工大学;2010年
9 费丽君;基于数字图像处理的大豆叶片叶绿素含量测算方法的研究[D];黑龙江八一农垦大学;2010年
10 陈宇;数字图像处理在有限元前处理中的应用[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978