基于GPU加速的X射線圖像動態(tài)增強技術研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)節(jié)奏的加快，工業(yè)射線檢測中運動工件因受外界環(huán)境、設備等因素的影響，在圖像的生成、傳輸過程中會造成圖像質(zhì)量的降低，因而需對其進行動態(tài)實時增強處理。目前，動態(tài)增強系統(tǒng)多是采用DSP、FPGA加速等來實現(xiàn)，這不僅增加了成本還使系統(tǒng)受到特定硬件的限制，不易于修改。與此同時，圖形處理器(GPU)繪制流水線的高速度和并行性以及近年來發(fā)展起來的可編程功能使其在數(shù)字圖像處理的通用計算領域的應用有著巨大的潛力。針對以上情況，本文在不增加特定硬件的

2、條件下來研究射線圖像的動態(tài)增強。 本文介紹了目前常用的圖像處理硬件加速方法，并對基于DirectX技術的GPU加速進行了詳細介紹，借助顯卡中圖形處理器(GPU)較強的運算能力，在PC機上利用DirectX技術搭建了基于GPU加速的射線圖像處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)充分利用圖形硬件的并行架構，將圖像以紋理的形式輸入到片元渲染程序，以數(shù)據(jù)流并行的方式在各個網(wǎng)格點上進行同一種運算處理，并實時輸出結果。系統(tǒng)中，為進一步提高處理速度采用以下快速算法

3、：對于靜止工件成像，若圖像噪聲干擾較小則采用改進的中值濾波方法對檢測出的噪聲點進行濾波，若圖像噪聲干擾較大則通過對射線圖像降質(zhì)過程的分析，針對探測器為線性移變系統(tǒng)的情況，在反濾波信號恢復的基礎上利用近似點擴展函數(shù)的算法對圖像進行優(yōu)化，再用KNN算法對圖像進行濾波；對于動態(tài)工件成像，則要根據(jù)工件移動速度、成像系統(tǒng)采集圖像大小等因素進行圖像偏移量的估計，進而使用偏移幀疊加進行增強。通過實驗驗證，系統(tǒng)在達到實時效率的同時保證了結果的質(zhì)量，實現(xiàn)