圖像去霧算法研究及其異構(gòu)并行實現(xiàn).pdf

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1、碩士學(xué)位論文圖像去霧算法研究及其異構(gòu)并行實現(xiàn)RESEARCHONIMAGEDEHAZINGALGORITHMANDHETEROGENEOUSPARALLELIMPLEMENTATION徐洋哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TN911.73學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文圖像去霧算法研究及其異構(gòu)并行實現(xiàn)碩士研究生：徐洋導(dǎo)師：任廣輝教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：信息與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedInd

2、ex:TN911.73U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONIMAGEDEHAZINGALGORITHMANDHETEROGENEOUSPARALLELIMPLEMENTATIONCandidate：XuYangSupervisor：Prof.RenGuanghuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngi

3、neeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在霧霾天氣條件下，圖像的能見度會隨著霧霾的嚴(yán)重程度而大大降低，同時也會導(dǎo)致細節(jié)丟失嚴(yán)重和對比度嚴(yán)重不足，因此對霧天圖像的增強在視頻監(jiān)控、交通出行、航天航空等方面具有至關(guān)重要的意義。針對目前對霧霾的去除效果較好

4、的算法，應(yīng)用于實際產(chǎn)品中往往受限于處理速度、功耗及開發(fā)周期，具有并行計算能力的基于異構(gòu)系統(tǒng)的計算平臺應(yīng)運而生，不同類型的異構(gòu)計算平臺在不同的方面具有很大的優(yōu)勢?；谝陨媳尘?，本文主要研究的是霧天圖像的增強算法及其異構(gòu)并行實現(xiàn)。首先，研究了目前典型的霧天圖像處理算法，包括直方圖均衡、Retinex理論及暗通道的霧天圖像增強算法，對各種霧天圖像處理算法進行仿真，分析不同算法的處理結(jié)果，及各種算法的并行性，并對基于暗通道理論的霧天圖像增強算法的不足從性能和計算量兩個角度進行優(yōu)化，從主觀上對圖像的觀察和客觀的數(shù)據(jù)計算兩種角度對優(yōu)化

5、算法和其他算法進行分析。其次，研究了異構(gòu)并行計算相關(guān)內(nèi)容，深入研究異構(gòu)并行計算平臺的搭建，主要是CPU+GPU和CPU+FPGA兩種異構(gòu)平臺，結(jié)合NVIDIA帕斯卡架構(gòu)及AMD的GCN架構(gòu)對基于GPU的異構(gòu)并行計算進行分析，結(jié)合IntelFPGA架構(gòu)對基于FPGA的異構(gòu)并行計算進行分析，對比CPU、GPU和FPGA三種處理設(shè)備的計算方式，并研究用于進行異構(gòu)并行計算編程的OpenCL模型，主要研究OpenCL異構(gòu)并行計算架構(gòu)中四種模型。最后，對暗通道去霧算法進行并行化，在理想情況下從理論上對并行算法和串行算法各個過程的計算量

6、進行分析，給出分析結(jié)果；搭建CPU+GPU異構(gòu)并行計算平臺，設(shè)計主機端控制程序及OpenCL圖像去霧算法程序，研究基于該平臺的OpenCL的程序優(yōu)化方法；搭建CPU+FPGA異構(gòu)并行計算平臺，設(shè)計主機端控制程序及OpenCL圖像去霧算法程序，研究基于該平臺的OpenCL的程序優(yōu)化方法；從處理結(jié)果和處理速度兩個方面對CPU、CPU+GPU和CPU+FPGA三種平臺的處理結(jié)果進行對比，并分析處理結(jié)果不同的原因。實驗結(jié)果表明，處理后的圖像，性能損失可以忽略不計，GPU平臺的處理速度提高很大，F(xiàn)PGA平臺處理速度有所提高。關(guān)鍵詞：

7、圖像去霧；暗通道；并行計算；OpenCL哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractDuringthesmoggyweather,thedecreasingofthevisibilityoftheimagewillbeseverelyreducedwiththeseverityofthesmog.Meanwhile,thesmogandfogwillleadthelostofthedetailsandtheinsufficientofthecontrastrateoftheimage.Thus,forvideosurve

8、illance,trafficsystem,aircraftandspacecraft,itisimportanttoimprovethequalityoftheimageduringthesmoggyweather.However,thealgorithmsthatcanremovethesmogan