基于GPU的數(shù)字圖像處理算法研究.pdf

1、數(shù)字圖像處理是實現(xiàn)計算機(jī)視覺的關(guān)鍵技術(shù)。近幾年GPU通用計算己成為國內(nèi)外研究人員所研究的熱點。使用GPU加速數(shù)字圖像處理對于建立實時、準(zhǔn)確、高效的計算機(jī)視覺系統(tǒng)具有重大意義。
　　在當(dāng)前實際應(yīng)用中,計算機(jī)視覺系統(tǒng)對實時性和準(zhǔn)確率的要求都越來越高,需要處理的數(shù)據(jù)量越來越多,涉及到的計算量越來越大。這使得目前個人電腦的計算性能不能滿足實際應(yīng)用中的性能要求。近年來隨著圖形處理器(GPU)的急速發(fā)展,使用GPU進(jìn)行加速計算通常能獲得一個數(shù)

2、量級的速度提升,這也是當(dāng)今的熱點研究問題之一。GPU強大的計算和并行處理能力可以打破計算機(jī)視覺系統(tǒng)中的處理速度瓶頸,提高算法的執(zhí)行效率。
　　論文首先介紹了GPU通用計算的發(fā)展歷程、工作原理、自身特點和發(fā)展趨勢。并且探討了能充分發(fā)揮出GPU強大計算和并行處理能力的CUDA平臺,包括CUDA的概況、軟硬件環(huán)境及需求、編程模型、特點、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上論文更進(jìn)一步研究了使用CUDA實現(xiàn)的基于GPU的數(shù)字圖像處理算法,包括使

3、用GPU加速空間域和頻域的圖像處理算法。
　　主要內(nèi)容為:
　　(1)CUDA實現(xiàn)基于GPU的數(shù)字圖像處理算法在時域和頻域空間使用GPU加速圖像處理算法,包括直方圖生成及均衡化算法、圖像的平滑算法、圖像的銳化算法和卷積濾波計算,最后使用CUDA實現(xiàn)了上述這些算法。并通過實驗定量地驗證GPU的加速能力。
　　(2)設(shè)計了一類基于GPU的角點檢測算法角點作為圖像上的特征點包含有重要的信息,在圖像融合和目標(biāo)跟蹤及三維重建中有

4、重要的應(yīng)用價值。使用GPU強大的計算和并行處理能力實現(xiàn)角點檢測算法對于提高計算機(jī)視覺實時應(yīng)用的速度和準(zhǔn)確性有重要意義。本文設(shè)計了一類新的基于GPU的角點檢測算法,并使用CUDA實現(xiàn)了基于GPU的角點檢測算法。通過實驗證明基于GPU的角點檢測算法能有效地滿足計算機(jī)視覺的實時應(yīng)用。
　　(3)對CUDA程序優(yōu)化方法的研究。
　　CUDA是實現(xiàn)GPU通用計算的一種開發(fā)平臺,它能充分發(fā)揮出GPU強大的計算和并行處理能力。在使用GPU