本文關(guān)鍵詞：基于CPU-GPU的遙感影像拼接技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來自然災(zāi)害頻繁爆發(fā)，使測繪應(yīng)急保障工作逐漸成為政府的重要職責(zé)。由于航空遙感技術(shù)不斷完善，獲取的影像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)海量性、多源性、高分辨率等特點，而以往傳統(tǒng)的影像拼接技術(shù)在面對大數(shù)據(jù)量影像拼接，以及應(yīng)對拼接算法本身的高計算復(fù)雜度時顯得力不從心。在應(yīng)急救援中，提高批量影像拼接效率極為關(guān)鍵。 針對傳統(tǒng)影像拼接算法效率低下的缺陷，本文首先研究了GPU通用計算架構(gòu)及CUDA編程技術(shù)，提出了利用GPU硬件來加速處理的策略，最后集成實現(xiàn)應(yīng)急遙感影像快速拼接系統(tǒng)，并進行性能和拼接質(zhì)量分析。具體研究工作如下： （1）論文首先分析了GPU通用計算架構(gòu)及CUDA編程技術(shù)，然后詳細(xì)剖析CUDA的軟件編程模型和存儲器模型特性；結(jié)合GPU硬件特性，為解決影像拼接算法效率低下的問題，提出了基于CUDA的影像算法并行處理的通用解決方案，為全文的研究工作奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 （2）針對傳統(tǒng)SIFT特征匹配算法效率低下的缺陷，本文提出了基于GPU硬件加速的策略。首先對SIFT算法關(guān)鍵步驟進行剖析，依據(jù)CUDA編程策略提出了SIFT并行算法的總體設(shè)計并具體實現(xiàn)，最后進行實驗測試分析并行算法的性能和特征匹配結(jié)果的正確性。 （3）本文從算法效率和融合質(zhì)量兩方面，對比分析了幾種常用的影像融合算法，提出了基于CUDA并行化實現(xiàn)多頻帶融合算法。針對多頻帶融合算法的核心模塊，找出適合于數(shù)據(jù)并行計算的環(huán)節(jié)；對并行化算法進行總體設(shè)計并實現(xiàn)，最后測試分析并行算法的性能和融合影像質(zhì)量精度。 （4）在上述研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本文提出了影像快速拼接方案，，設(shè)計并實現(xiàn)應(yīng)急遙感影像快速拼接系統(tǒng)。主要包括基于重疊區(qū)域分塊的影像快速特征匹配、消除序列影像配準(zhǔn)誤差、勻光勻色模塊、影像快速融合等主要模塊。最后從影像拼接質(zhì)量、算法性能等方面，對比傳統(tǒng)串行模式下影像拼接方法，進行綜合分析。 實驗表明，基于CPU-GPU的遙感影像快速拼接系統(tǒng)在大幅度縮減拼接時間的同時，能夠較好保證拼接影像的質(zhì)量，達到應(yīng)急保障的實時性要求。
【關(guān)鍵詞】：GPU CUDA編程 應(yīng)急遙感 影像拼接 SIFT算法 多頻帶融合
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP751;P237
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• Contents10-12
• 圖清單12-15
• 表清單15-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-26
• 1.1 課題研究背景與意義17-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題19-22
• 1.3 研究內(nèi)容與論文組織結(jié)構(gòu)22-24
• 1.4 實驗平臺及實驗數(shù)據(jù)24-25
• 1.5 本章小結(jié)25-26
• 2 GPU 通用計算編程技術(shù)(CUDA)研究26-35
• 2.1 CUDA 的編程模型研究26-28
• 2.2 CUDA 存儲器模型研究28-30
• 2.3 CUDA 軟硬件架構(gòu)30-32
• 2.4 CUDA 程序性能優(yōu)化策略32-33
• 2.5 基于 CUDA 的影像算法并行實現(xiàn)流程33-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 3 基于 CPU-GPU 的 SIFT 特征匹配并行算法研究35-55
• 3.1 SIFT 算子研究35-43
• 3.2 SIFT 特征匹配并行算法分析和 CUDA 實現(xiàn)43-48
• 3.3 SIFT 特征匹配并行算法優(yōu)化48-49
• 3.4 實驗結(jié)果與性能分析49-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 4 影像拼接重疊區(qū)域融合的 GPU 并行化處理55-67
• 4.1 影像融合算法分析與對比56-61
• 4.2 多頻帶融合算法的 CUDA 實現(xiàn)61-63
• 4.3 多頻帶融合并行算法優(yōu)化63-64
• 4.4 實驗結(jié)果與性能分析64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 5 遙感影像快速拼接集成實驗與分析67-79
• 5.1 影像快速拼接總體設(shè)計67-68
• 5.2 影像快速拼接實現(xiàn)68-74
• 5.3 實驗結(jié)果與分析74-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 6 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 工作總結(jié)79-80
• 6.2 進一步的工作展望80-81
• 參考文獻81-85
• 作者簡歷85-87
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：317157