基于GPU并行计算机的图像增强技术研究【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、毕业论文本科毕业论文开题报告计算机科学与技术基于GPU并行计算的图像增强技术研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的目的和意义随着电子计算机技术的进步，计算机图像增强近几年得到飞跃发展，已经成功的应用于几乎与所有与成像有关的领域，并正发挥着其重要作用。图像增强是数字图像处理的基本内容,它的中心思想是根据数学的各种计算方法来对图像的特征（比如颜色退化模糊）进行分析，从而有选择的凸显图像中的重要信息，减弱或者消除不必要的信息，这样就增强了图像中不同物体特点之间的差异。一般情况下，经过图像增强后，对有实际应用中有用的信息的识别能力增强了，无用的信息被压缩了，在电脑自动识别过程中可以让原图

2、像的信息变换成更适合机器感知、分析、编译和翻译，加快处理速度和提高分析的质量，而且可以使图像的灰蒙等特殊性方面更加清晰，鲜明，改善肉眼对原始图像的视觉效果。它一般要借助于人眼的视觉特性，以取得看起来较好的视觉效果，很少涉及客观和统一的标准。增强的效果通常都与具体的图像有关系，靠人的主观感觉加以评价。图像增强的困难之一是对增强的标准进行统一。因为大多数的图像增强方法是通过不断的实验而得出的，需要通过交互的步骤获得满意的效果。其次就是图像增强的算法复杂度高，难以做到实时。近年来，不少学者开始将GPU应用于通用计算，取得了很好的效果。利用GPU做通用计算的主要目的是为了运算的加速，其主要优势

3、有并行性、高密集的运算、只读高速缓存等方面外部存储器带宽为CPU的五倍左右，采用基于GPU计算的构架，所需要的成本和功耗都要低于CPU。推广GPU的并行与计算机处理系统是可行的，而且是势在必行的。由于科技在发展，人类在进步，GPU正是考虑到了在现代的计算机中，尤其是家用电脑，三维图形的处理也变得越来越重要，需要一个专门的图形的核心处理器来减轻CPU的负担，它就是负着这任务，即分担部分CPU的工作，尤其是在三维可视化处理、三维渲染中，GPU更是起着不可替代的作用。到目前为止，GPU有了六代的历史，显然，一代比一代强，性能更强了，可编程结构更完善了，布及范围也更广泛了。14毕业论文CUDA

4、是NVIDIA的基于GPU的程序框架，它以大多数人熟悉的C语言为基础，写出在显示芯片上执行的程序，而不需要去学习特定的显示芯片的指令或是特殊的结构，CUDA使用者不需要花太多精力去学习。在CUDA程序构架下，一个程序分成两个部分：GPU端和CPU端。CPU端称为HOST端，GPU端称为DEVICE端，Device端的程序又称为"kernel"。通常host端程序会将数据准备好后，复制到显卡的内存中，再由显示芯片执行device端程序，完成后再由host端程序将结果从显卡的内存中取回。CUDA的执行工具是nvcc，在VisualStudio下，通过设定custombuildtool的方式

5、，VisualStudio会自动执行nvcc，把一个程序自动拆分成在CPU执行部分和在GPU执行部分，达到CPU和GPU的联动，提高执行效率。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：1.利用GPU加速完成图像增强2.GPU编程的环境设置3.图像增强的基本方法及程序实现4.图像增强方法的GPU编程实现5.实验效果的分析及编程方法的改进三、研究步骤、方法及措施：1、分析图像增强的基本方法及其可行性2、完成GPU编程的环境设置3、编码阶段用GPU编程实现图像增强，并使之与后台处理结合。4、测试阶段对实验效果进行分析及编程方法的改进。5、写论文构思论文总体结构，书写论文草稿，反复修改论文。四、参

6、考文献[1]冈萨雷斯.数字图像处理[M].第2版.北京：电子工业出版社，2005.[2]黄蓝枭.游戏引擎中特效的实时渲染技术研究[D].成都：电子科技大学.2008[3]顾瑞.基于CUDA的立体匹配及去隔行算法[D].浙江大学信息与电子工程系.2010[4]姚平.CUDA平台上的CPU/GPU异步计算模式[D].中国科学技术大学.2010[5]14毕业论文李婵娟，梁德群，将妙龄.基于小波域的图像增强算法[J].哈尔滨工业大学学报.2009.41(11)：262-265.[1]刘磊.基于GPU的医学图像三维重建及可视化技术研究[D].南方医科大学.2008[2]钟坚成.实时渲染中HDR技

7、术的研究及应用[D].浙江大学计算机科学与技术学院.2008[3]顾建雄.红外图像增强算法研究[D].兰州大学.2009[4]JOBSONDJ,RAHMANZ,WOODELLGA.AmultiscaleRetinexforbridgingthegapbetweencolorimagesandthehumanobservationofscenes[J].IEEETransactionsonImageProcessing.1997.6(7):897