基于GPU的表面形貌測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目“復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量特性多足度耦合理論與預(yù)防性控制技術(shù)”(50835008)和國家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目“基于敏感點(diǎn)監(jiān)測的閉環(huán)動(dòng)態(tài)綜合補(bǔ)償技術(shù)”(2009ZX04014-026)，對三維表面形貌測量及其質(zhì)量評定、基于圖形處理器(Graphics Processing Unit，GPU)的并行處理算法等進(jìn)行了研究，提出了“基于GPU的表面形貌測量系統(tǒng)研究”的碩士論文研究課題。
　　 第一章：闡述了表面形

2、貌測量的背景和意義，介紹了國內(nèi)外表面形貌測量及其質(zhì)量評定的發(fā)展和現(xiàn)狀，闡述了基于圖形處理器GPU的并行處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀，提出了論文研究背景和論文框架。
　　 第二章：闡述了用于表面形貌測量的白光譜線掃描干涉法的測量原理，并分析了相應(yīng)的相位計(jì)算算法。通過對比分析，選擇了波峰計(jì)數(shù)法和傅里葉變換分析算法作為干涉圖像處理算法。
　　 第三章：論述了表面形貌測量的數(shù)據(jù)處理過程，首先分析了基于統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)(Compute Un

3、ified Device Architecture，CUDA)的GPU并行算法的設(shè)計(jì)方法。其次分析了信號數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法，基于GPU分別設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了波峰計(jì)數(shù)法和傅里葉變換分析法兩種相位并行計(jì)算方法，并對比分析了兩種并行算法的處理速度和處理精度。最后在實(shí)驗(yàn)對比分析的基礎(chǔ)上，確定了傅里葉變換分析法作為基于GPU的表面形貌測量系統(tǒng)的相位計(jì)算算法。
　　 第四章：研究了高斯濾波基準(zhǔn)面的建立方法，使用GPU對二維高斯濾波過程進(jìn)行并行處理，并