基于GPU加速的運(yùn)動(dòng)模糊圖像的實(shí)時(shí)恢復(fù).pdf

1、運(yùn)動(dòng)模糊是指由于被攝物體與成像系統(tǒng)在拍攝記錄的過(guò)程中產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的圖像模糊。運(yùn)動(dòng)模糊是成像過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題，在飛機(jī)或宇宙飛行器上等航空攝影拍下來(lái)的照片，用照相機(jī)拍攝高速運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的照片，以及戰(zhàn)場(chǎng)上飛行中的導(dǎo)彈均可能存在這種現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)模糊圖像的恢復(fù)是圖像恢復(fù)中的主要課題之一，可廣泛用于天文、軍事、道路交通、醫(yī)學(xué)圖像及偵破等領(lǐng)域，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 然而圖像恢復(fù)操作的數(shù)據(jù)量大，算法復(fù)雜，就直接影響了處理的速度。隨著視頻監(jiān)控

2、識(shí)別系統(tǒng)需求的不斷提高和圖像恢復(fù)算法的發(fā)展，人們?cè)诖_保圖像恢復(fù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對(duì)算法提出“大信息量”及“快速”兩項(xiàng)要求。當(dāng)前這兩項(xiàng)指標(biāo)主要落實(shí)在對(duì)“512×512”的視頻模糊圖像進(jìn)行“25幀/s”的實(shí)時(shí)恢復(fù)處理的要求上。而目前能達(dá)到該要求的，更多的是使用多處理器的方案，即以增加并行的硬件設(shè)備為前提來(lái)提升圖像的恢復(fù)速度，但是這種實(shí)驗(yàn)環(huán)境不便構(gòu)架，且硬件代價(jià)較大。 近年來(lái)計(jì)算機(jī)圖形處理器(Graphics Processor Unit

3、，GPU)高速發(fā)展，極大地提高了計(jì)算機(jī)圖形處理的速度，同時(shí)GPU的高速度、并行計(jì)算和可編程功能為圖像處理提供了良好的并行加速平臺(tái)，使得通過(guò)GPU對(duì)一些圖像處理操作進(jìn)行并行加速成為可能。本文針對(duì)傳統(tǒng)的多處理器方案的硬件代價(jià)較大的問(wèn)題，結(jié)合GPU的高速的并行性，本文提出了一種基于GPU加速的運(yùn)動(dòng)模糊圖像實(shí)時(shí)恢復(fù)算法，將維納濾波恢復(fù)算法轉(zhuǎn)化為GPU中的紋理圖像渲染過(guò)程，利用GPU并行計(jì)算和高速浮點(diǎn)計(jì)算特性，使得維納濾波恢復(fù)算法在GPU中并行加