基于内存映射和CUDA的遥感图像分类算法时空效率优化方法研究

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1、论文题目：基于内存映射和CUDA的遥感图像分类算法时空效率优化方法研究作者姓名：领域名称：指导教师：副指导教师：鲑丞剑筮鲑王程崔塞阎塞垩趣入学时间：研究方向：职称：职称：论文提交日期：2Q里圣生鱼目论文答辩日期：垄Q兰兰生鱼且授予学位日期：2Q兰圣生鱼旦一一一～舢舢Ⅷ舢圳舢删舢Ⅲ删Y2434258ResearchonOp缸JzmgSpaceEfficiencyandTimeEfficiencyofRemoteSensingImageClassificationAlgorithmsBasedontheMemoryMap

2、pingFileandCUDAADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsoft：hedegreeof●■ShandongUniversityofScienceandTechnologyZhongLingjianSupervisor：AssociateProfessorCuiBingeCollegeofInformationScienceandEngineeringMay2013声明J户明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的

3、文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。AFFIRMATl0N工程硕士生签名：日Ideclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology，iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocum

4、enthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Signature：Date：山东科技大学工程硕士学位论文摘要随着遥感技术的快速发展，遥感图像在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率方面都在不断地提高。然而，高分辨率遥感图像的巨大数据量也对遥感图像处理程序的时间效率和空间效率带来了极大的挑战。本文针对遥感图像处理面临的计算量和数据量庞大的问题，提出了一种经济可行的基于内存映射文件和C叨A的遥感图像分类算法的时空效率优化方法。其中，利用内存

5、映射文件可以显著减少内存的使用量，基于CUDA的并行计算技术可以极大提高程序的运行效率。论文首先分别研究了遥感图像分类算法中基于内存映射文件的空间效率优化方法以及基于CUDA的时间效率优化方法，在此基础上，研究了基于内存映射文件和CUDA的遥感图像分类算法时空效率优化方法。论文以K均值聚类算法为例，选用了三幅不同类型和大小遥感图像，设计了三组实验分析优化前后算法的时空效率变化。实验结果表明，基于内存映射文件和CUDA的方法对遥感图像分类算法的时空效率有较好的优化效果，优化后的算法计算机内存使用量降低了90％，遥感图像

6、处理速度最多提高了8倍以卜。关键词：CUDA架构；内存映射文件；图像分类；优化方法9‘并行计算山东科技大学工程硕士学位论文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofremotesensingtechnology，thespatialresolution，spectralresolutionandtemporalresolutionofremotesensingimagearecontinuouslyimproved．Butthemass—dataofhighresolutionremote

7、sensingimagesbroughtgreatchallengeforthetimeefficiencyandspaceefficiencyofremotesensingimageprocessingprogram．Wepresentedanoptimizationmethodfortheproblemofremotesensingimageclassification．Thismethodisbasedonmemory—mappedfileandCUDAwhichiseconomicalandfeasible．

8、Usingmemory—mappedfiletechniquecarldecreasetheamountofmemoryused．TheparallelcomputingtechniquebasedonCUDAcangreatlyimprovetheprogram’Soperatingefficiency．Westudiedthetimeeff