本文選題：圖像處理　切入點：圖形圖像處理器　出處：《西安郵電大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著計算機圖形圖像技術(shù)的發(fā)展,人們對圖像處理性能的要求越來越高。因此,學(xué)術(shù)界和企業(yè)界非常關(guān)注高性能圖像處理器設(shè)計,使得圖像硬件設(shè)計技術(shù)得到了飛速發(fā)展。作為圖形顯示卡(顯卡)的核心,GPU(Graphics Processing Unit)不僅可以實現(xiàn)圖像加速和實時處理的功能,而且已經(jīng)發(fā)展成為一種高度可編程的并行處理器。然而,我國自主知識產(chǎn)權(quán)的GPU幾乎是空白,對GPU的研究和設(shè)計處于起步階段,與國際先進水平相差很遠。圖像處理是圖形處理器(GPU)的重要組成部分,用于完成圖像的繪制,復(fù)制,縮放,顏色替換,像素過濾,以及處理位圖和字體等功能。本文針對上述問題,開展了有關(guān)GPU中圖像處理流水線設(shè)計的研究。 本文主要研究了GPU中圖像處理流水線的設(shè)計與實現(xiàn)。首先,對GPU中各種圖像處理算法和OpenGL標準進行深入研究,并在研究的基礎(chǔ)之上,提出適合硬件實現(xiàn)的圖像處理算法；然后,根據(jù)GPU系統(tǒng)對圖像處理流水線在效率、而積等方而的要求和各圖像處理算法的特點,處理過程中的共同部分進行合并,實現(xiàn)實時圖像處理功能；最后,采用軟硬件協(xié)同驗證的方法,對圖像處理流水線設(shè)計的各功能點進行充分驗證,并將該設(shè)計集成到GPU系統(tǒng)中,對圖像處理流水線進行系統(tǒng)級驗證。 在基于FPGA平臺構(gòu)建的GPU原型系統(tǒng)上,用經(jīng)典的測試圖像對設(shè)計電路進行測試,本系統(tǒng)繪制的圖像與OpenGL標準繪制的圖像質(zhì)量具有可比性。整個圖像處理流水線使用了芯片Virtex6-550T中2%的硬件資源,最大工作頻率達到156.593MHz。
[Abstract]:With the development of computer graphics and image technology, people demand higher and higher performance of image processing. Therefore, the academic and business circles pay much attention to the design of high performance image processor. As the core of graphics display card (graphics card), GPU graphics Processing unit can not only realize the function of image acceleration and real-time processing. Moreover, it has developed into a highly programmable parallel processor. However, the GPU of China's independent intellectual property rights is almost blank, so the research and design of GPU is in its infancy. Image processing is an important part of GPU, which is used to draw, copy, zoom, replace color, filter pixels. Aiming at the above problems, this paper studies the design of pipeline for image processing in GPU. This paper mainly studies the design and implementation of pipeline in image processing in GPU. Firstly, the various image processing algorithms and OpenGL standards in GPU are deeply studied, and on the basis of the research, an image processing algorithm suitable for hardware implementation is put forward. Then, according to the GPU system in the efficiency of image processing pipeline and the characteristics of the image processing algorithm, the common parts of the processing process are merged to achieve real-time image processing function. By using the method of hardware and software co-verification, the function points designed by pipeline are fully verified, and the design is integrated into the GPU system, and then the system level verification of the image processing pipeline is carried out. In the GPU prototype system based on FPGA platform, the design circuit is tested with classical test images. The image quality of this system is comparable to that of OpenGL standard. Pipeline has used 2% hardware resources in chip Virtex6-550T, and the maximum working frequency is 156.593MHz.
【學(xué)位授予單位】：西安郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 孔全存;李成貴;張鳳卿;;主飛行儀表圖形加速顯示系統(tǒng)的FPGA設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2007年04期

2 崔光佐,程旭,佟冬,劉強;面向處理器的系統(tǒng)級模擬、仿真及調(diào)試技術(shù)——基于軟硬件協(xié)同設(shè)計的新方法[J];計算機研究與發(fā)展;2001年03期

3 吳恩華,柳有權(quán);基于圖形處理器(GPU)的通用計算[J];計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2004年05期

4 曾平,賈興申,黃明;一種圖象空間類快速反走樣算法[J];計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;1999年01期

5 張浩;李利軍;林嵐;;GPU的通用計算應(yīng)用研究[J];計算機與數(shù)字工程;2005年12期

6 丁鵬;陳利學(xué);龔捷;張巖;;GPU通用計算研究[J];計算機與現(xiàn)代化;2010年01期

7 劉金娟;張東晨;鞏天寧;李濤;;流水線技術(shù)及并行計算在GPU中的應(yīng)用分析[J];軟件導(dǎo)刊;2008年09期

8 張榮芬,楊魯平,劉宇紅;具備圖形加速能力的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)[J];中國測試技術(shù);2005年04期

9 李震霄;何援軍;;任意寬度直線的繪制與反走樣[J];武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2006年04期

，

本文編號：1622877