收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

航空异速像移模糊实时恢复算法研究与GPU平台实现

李仕  
【摘要】: 航空侦察飞机在做高速低空飞行的时候,飞机与地面目标间存在相对运动,在载机相机的CCD积分时间内,影像会在成像靶面上产生像移,致使成像模糊,降低侦察的质量。载机飞行姿态的不同,会产生不同性质的像移。使用简便的数字图像算法对各种航空模糊图像进行恢复会对所运行算法的有效性及实时性提出严格要求。 本文首先研究简单的前向像移模糊,提出用一维的维纳滤波(1DWF)算法来实现二维的模糊图像的实时恢复,在确保图像恢复质量的前提下将算法的运算量减少到原先的三分之一。在此基础上,本文对斜视成像所形成的异速像移模糊进行建模,根据像移量的不同对图像进行分割,并使用1DWF算法并行处理各分割区,实现斜视运动模糊图像的快速恢复。 旋转运动模糊是一种更为复杂的异速像移模糊,本文用基于Bresenham画圆法的坐标转换方法将旋转圆弧上的空间变化模糊转变为常见的线性空间不变模糊,使用1DWF算法对圆弧轨迹上的像素点进行模糊恢复,解决航空成像时旋转运动模糊的实时恢复问题。 在单一像移模糊的研究基础上,本文进一步提出一种针对多重模糊的图像恢复算法,解决航空成像中多重模糊同时作用时的图像恢复问题。对空间不变模糊的点扩散函数进行合并,减少多重模糊恢复过程的计算误差累计,通过一次解卷积运算实现多重空间不变模糊图像的恢复。 在实现各种像移模糊有效恢复的同时,本文对各算法的运算量进行分析,使用改进的实数FFT算法替代原图像恢复算法中的复数FFT算法,将图像恢复算法的运算量减少到原先的50%。在此基础上提出一种彩色图像的数据合并处理算法,将彩色运动模糊图像的处理速度提高了3倍,实现彩色运动模糊图像的实时恢复。 在算法自身效率优化的基础上,本文应用GPGPU技术将算法移植到图形处理器(GPU)平台上,借用GPU硬件并行架构的并行计算能力,进一步的提升算法的运算速度。本文算法在GPU处理平台下用7.95ms即能恢复一帧1024x1024 24位彩色运动模糊图像,恢复图像的PSNR值为31.45。文中最后给出航空成像异速像移实时恢复算法的总体设计方案。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵海峰;孔敏;罗斌;;八元树三维表示法的磁盘存储与恢复[J];计算机技术与发展;2006年08期
2 刘金娟;张东晨;巩天宁;李涛;;流水线技术及并行计算在GPU中的应用分析[J];软件导刊;2008年09期
3 方建文;于金辉;马文龙;;基于硬件加速和粒子系统的实时喷泉模拟[J];计算机工程与应用;2006年14期
4 许楠;郝爱民;王莉莉;;一种基于GPU的粒子系统[J];计算机工程与应用;2006年19期
5 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
6 林伟明;余轮;;基于GPU多纹理混合技术的循经感传模拟的设计与实现[J];计算机应用与软件;2009年04期
7 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
8 陈占芳;张国玉;师为礼;任涛;;基于GPU加速的光线跟踪体绘制算法研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年01期
9 刘昊;;基于异构平台的细胞神经网络算法研究[J];电子质量;2010年12期
10 王海鹏;吴昊;;可伸缩地形渲染中的GPU光线投射算法[J];微计算机信息;2010年35期
11 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
12 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
13 王碧薇;;基于GPU的光线跟踪算法的分析[J];科技资讯;2007年23期
14 倪炜;;GPU通用计算研究[J];黑龙江科技信息;2009年16期
15 唐滔;林一松;;Jacobi和Laplace算法在GPU平台上的设计与实现[J];计算机工程与科学;2009年S1期
16 赵凡;张文俊;王少波;张族锦;;一种基于流体动力学模拟的水墨渲染方法[J];微型电脑应用;2010年03期
17 钟晓燕;卜祥磊;冯前进;;基于影响因子的医学图像快速体绘制算法[J];中国医学物理学杂志;2010年03期
18 陈乐;;一种包络面的GPU渲染方法[J];科技资讯;2010年30期
19 程思远;米婷;吴宇亮;杜江斌;;CUDA并行数据压缩技术研究[J];电脑知识与技术;2011年05期
20 胡伟,秦开怀;一种基于GPU硬件加速计算的辐射度实现方法[J];计算机研究与发展;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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
2 杜安丽;王茜;余磊;孙洪;;基于小波树结构的语音信号压缩感知恢复算法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
3 尹凤玲;刘天启;郑亮;张怀;石耀霖;;三维有限元地震波数值模拟的GPU加速[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 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
5 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
6 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
7 陈召曦;孟小红;;海量重磁数据三维约束反演GPU加速试验研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
8 ;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
9 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
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李仕;航空异速像移模糊实时恢复算法研究与GPU平台实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
2 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
3 陈钢;众核GPU体系结构相关技术研究[D];复旦大学;2011年
4 杨海蓉;压缩传感的测量矩阵与恢复算法研究[D];安徽大学;2011年
5 王振国;遥感影像中大气模糊消除恢复算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
6 毛华庆;基于GPU优化的三维实时渲染技术的研究[D];武汉大学;2010年
7 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
8 陈娜;矩阵恢复算法及误差分析[D];华中科技大学;2012年
9 葛子厚;基于GPU动态误差度量的大规模地形绘制方法[D];吉林大学;2012年
10 王达;虚拟战场中一种基于GPU的大规模动态地形仿真研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王鸿翔;基于GPU加速的运动模糊图像的实时恢复[D];大连理工大学;2008年
2 刘丹;基于GPU的分子动力学模拟方法研究[D];武汉理工大学;2010年
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
4 覃方涛;基于GPU的车牌定位关键技术并行研究[D];重庆大学;2010年
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 金鹭;基于GPU的表面形貌测量系统的研究[D];浙江大学;2011年
7 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
8 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
9 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
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 严天秀;昆明新机场全球首安“GPU”[N];昆明日报;2010年
2 本报记者 宋家雨;GPU还是CPU? 高性能计算的一个问题![N];网络世界;2010年
3 ;GPU市场Q2创八年最大增幅[N];计算机世界;2009年
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
6 记者 刘欢;全国首个GPU计算应用测试中心在京成立[N];北京日报;2011年
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
9 本报记者 霍光;CPU集成GPU挑战主板设计[N];中国计算机报;2010年
10 刘颖;PCI-E3.0帮GPU开发“副业”[N];电脑报;2010年
 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