本文選題：變化檢測 + SAR　； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：SAR(Synthetic Aperture Radar)圖像變化檢測是通過檢測同一地區(qū)不同時(shí)段獲取到的SAR影像,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其地表發(fā)生的變化信息。圖像的變化檢測已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在諸多國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中,比如在環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害評估、軍事偵察以及戰(zhàn)場信息動(dòng)態(tài)感知等領(lǐng)域。由于這些應(yīng)用領(lǐng)域都需要做出快速的反應(yīng)和及時(shí)的決斷以及海量SAR圖像處理帶來的龐大的計(jì)算挑戰(zhàn),而傳統(tǒng)的基于單CPU的處理方法難以滿足和應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。這時(shí)異構(gòu)計(jì)算正作為一個(gè)新型的計(jì)算機(jī)體系迅猛發(fā)展并逐漸成為了主流,異構(gòu)計(jì)算的迅猛發(fā)展為并行算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了可能和前提,所以需要利用已有的并行計(jì)算設(shè)備、軟件資源和并行的分析技術(shù)來應(yīng)對這些挑戰(zhàn),解決這些問題。因此,本文就并行SAR圖像變化檢測進(jìn)行了深入而又系統(tǒng)的研究,為了驗(yàn)證所提出算法的性能,在眾多異構(gòu)加速設(shè)備上對所提出的算法進(jìn)行了驗(yàn)證,并將此算法利用Qt封裝成軟件系統(tǒng),本文的主要工作如下:(1)本文將快速全局K-均值(Fast Global K-Means,FGKM)算法用于SAR圖像變(1)本文將快速全局K-均值(Fast Global K-Means,FGKM)算法用于SAR圖像變化檢測之中,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示此算法可以獲得良好的效果,但FGKM算法比較耗時(shí),因此本文提出了一種基于并行快速全局K-均值(Parallel-Fast Global K-Means,P-FGKM)的SAR圖像變化檢測算法,該算法是基于Open CL(Open Computing Language)框架實(shí)現(xiàn)的,由于Open CL框架的可移植性,因此,我們在多核CPU、單GPU(Graphics Processing Unit)、多GPU等異構(gòu)加速設(shè)備上對所提出的算法進(jìn)行了驗(yàn)證,并對其結(jié)果進(jìn)行理論分析。(2)為了研究基于Open MP(Open Multi-Processing)框架和基于Open CL框架的并行算法的差異,本文還研究了基于Open MP框架的并行SAR圖像變化檢測算法,在多核CPU、MIC(Many Integrated Core)卡上對算法進(jìn)行了測試,并分析其結(jié)果。此外,本文還進(jìn)行了并行SAR圖像變化檢測系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),將變化檢測算法利用Qt進(jìn)行了封裝。具體工作是進(jìn)行軟件UI界面的設(shè)計(jì)與布局,進(jìn)行信號/槽的連接等問題,形成了一套軟件界面,使得用戶便捷地利用此軟件進(jìn)行SAR圖像的并行變化檢測。
[Abstract]:Sar synthetic Aperture Radar image change detection is based on the detection of SAR images obtained in different periods of time in the same area, and then the change information on the surface of the SAR image is found. Image change detection has been widely used in many fields of national economy and national defense, such as environmental monitoring, natural disaster assessment, military reconnaissance and battlefield information dynamic perception. These applications require rapid response and timely decision, as well as huge computational challenges brought by massive SAR image processing, but the traditional single-CPU processing methods are difficult to meet these challenges. At this time, heterogeneous computing is developing rapidly as a new computer system and has gradually become the mainstream. The rapid development of heterogeneous computing provides the possibility and premise for the design and implementation of parallel algorithms, so it is necessary to use the existing parallel computing equipment. Software resources and parallel analytical techniques are used to address these challenges and solve these problems. In order to verify the performance of the proposed algorithm, the proposed algorithm is verified on many heterogeneous acceleration devices. This algorithm is encapsulated into a software system using QT. The main work of this paper is as follows: 1) in this paper, Fast Global K-Means-FGKM (Fast Global K-Means-FGKM) algorithm is applied to SAR image variation. In this paper, Fast Global K-Means-FGKM algorithm is applied to SAR image change detection. The experimental results show that the algorithm can achieve good results, but the FGKM algorithm is time-consuming. Therefore, this paper proposes a change detection algorithm for SAR images based on parallel fast global K-Means-Fast Parallel-Fast K-Means-P-FGKM. The algorithm is based on Open CLU Open Computing language framework. Because of the portability of Open CL framework, we validate the proposed algorithm on heterogeneous accelerating devices such as multi-core CPU, single GPU Graphics processing Unit and multi-GPU. In order to study the differences between parallel algorithms based on Open MPU Open Multi-Processing-based framework and Open CL framework, this paper also studies the parallel SAR image change detection algorithm based on Open MP framework. The algorithm is tested on the multi-core CPUU MICMany Integrated Core Card and the results are analyzed. In addition, the software of parallel SAR image change detection system is designed and implemented, and the change detection algorithm is encapsulated by QT. The main work of this paper is to design and layout the UI interface of the software and to connect the signal and slot. A set of software interface is formed, which makes the user use the software to detect the parallel changes of SAR images conveniently.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN957.52

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本文編號：2037169