基于非線性擴(kuò)散議程的并行圖像去噪研究.pdf

1、在圖像處理中，需要大規(guī)模計(jì)算和數(shù)據(jù)處理。目前，數(shù)字圖像處理速度還無法滿足實(shí)時(shí)性的要求。為改善這種情況，人們在圖像處理中引入了并行計(jì)算技術(shù)。并行計(jì)算技術(shù)是在傳統(tǒng)的串行計(jì)算基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并將成為未來的主流計(jì)算模式。圖像處理的并行化設(shè)計(jì)是為了提高圖像處理的速度，在有限的空間和時(shí)間處理更多的圖像數(shù)據(jù)。因此，對圖像算法的并行化處理是當(dāng)前非常重要和有價(jià)值的方向。
　　 本文主要研究基于非線性擴(kuò)散方程的并行圖像去噪算法。首先，從人類特有的

2、視覺掩蔽效應(yīng)出發(fā)，引入控制函數(shù)，改進(jìn)原有的非線性擴(kuò)散圖像去噪模型。該改進(jìn)模型利用噪聲可見度函數(shù)構(gòu)造ε方向擴(kuò)散控制函數(shù)，利用亮度掩蓋函數(shù)構(gòu)造η方向擴(kuò)散控制函數(shù)。同時(shí)，完成了模型的穩(wěn)定數(shù)值求解，并實(shí)現(xiàn)仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該改進(jìn)模型和原去噪模型相比，其“去噪、保邊、留細(xì)節(jié)、除塊效應(yīng)”的效果更優(yōu)，圖像視覺效果更好。其次，對改進(jìn)模型做并行化設(shè)計(jì)。針對改進(jìn)的去噪模型計(jì)算量大、運(yùn)行時(shí)間長等不足，從分治策略、負(fù)載均衡、圖像邊緣數(shù)據(jù)計(jì)算、超級步的劃分等方

3、面入手，為改進(jìn)模型設(shè)計(jì)并行算法，并利用機(jī)群搭建并行圖像處理平臺，對算法實(shí)現(xiàn)仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該并行去噪算法獲得的圖像處理質(zhì)量和視覺效果基本與串行去噪算法相當(dāng)，且具有較短的運(yùn)行時(shí)間、較好的加速比、較高的并行效率，體現(xiàn)了并行算法的優(yōu)勢和必要性。最后，對改進(jìn)去噪模型的并行算法結(jié)構(gòu)做優(yōu)化。針對模型采用節(jié)點(diǎn)間和節(jié)點(diǎn)內(nèi)兩級并行的混合模式，設(shè)計(jì)多層次并行級聯(lián)結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該優(yōu)化算法能保持住先前并行去噪算法所獲得的圖像質(zhì)量和視覺效果