文档介绍：西安电子科技大学硕士学位论文基于 CUDA 的红外成像系统虚拟样机研究姓名:吴永香申请学位级别:硕士专业:电子与通信工程指导教师:张建奇;王健 201203 摘要随着红外成像系统的广泛应用,对红外成像系统的仿真及其性能的评估变得越来越重要。作为仿真实体以及性能评估的重要手段,红外成像系统虚拟样机在仿真速度受到严重限制。本文给出了基于??平台的红外成像系统虚拟样机的仿真方法。该方法充分利用了现代??那看笫?荽?砟芰Α T贕?上实现了虚拟样机的调制传递函数模型以及一维偏置/增益模型,具有高速精确等特点。首先,本文简单回顾了??姆⒄构?蹋?⒔樯芰讼执鶪?的特点,分析了??的软件体系及运行机制;其次,利用可分离卷积原理,对调制传递函数模型进行了处理;最后,初步实现了红外成像虚拟样机的??框架,该实现可高速精确的完成红外成像系统虚拟样机的仿真工作。本文特点是:以??为基础平台,以“并行运算实现处理加速”为出发点, 实现了红外成像系统虚拟样机的高速运行。以??平台的特点为基础,对仿真算法进行了优化。关键词:红外成像系统虚拟样机??点扩散函数??????????????????????????,??????. ???????瑃????????????????????. ???????????????????????.??????????????????????????????????????????琣?????????/ ????????????????????瑃?????????????甋????瑃????????瓼???,???琣??????????????????????????瓼?????珿????????, ???????????????瓼??????????????. ????????????????????第一章绪论随着红外成像系统的广泛应用,对红外成像系统的仿真及其性能的评估变得越来越重要。作为仿真的实体以及性能评估的重要手段,红外成像系统虚拟样机在其中扮演着至关重要的角色. 红外成像系统虚拟样机是红外成像系统的数字仿真模型,通过模拟红外成像系统效应?煊μ匦浴⒋ǖ 萏匦浴⒉裳?匦院驮肷?匦缘人睦?对信号的作用, 实现对红外成像系统成像过程的模拟。由于模拟系统响应特性和噪声特性的一维增益/偏置模型要求对输入图像进行逐个像素数据的扫描处理,而模拟系统传递特性和采样特性的调制传递函数模型更是要求对输入图像进行两次二维傅里叶变样机仿真速度非常有限,通常在?帧/秒以下,而当前实际系统中对帧频要求通常在??。?胍陨希??贑?平台的红外成像虚拟样机很难满足当前实际系统的应用需求。这种速度上的不足严重制约了红外成像系统虚拟样机在实际系统中样机,以满足红外成像系统仿真与性能评估的需求已成为红外技术领域一个亟待解决的问题。高性能数据处理器件——图形处理器????的??踔林С諧语言编程,对大规模的数据流并行处理方面具有明显的优势。基于??的红外成像系统虚拟样机研究具有良好基础的研究思路。??国内外发展现状关于红外成像系统建模及其成像效应仿真,国外的研究者很早就开展了研究???, ???以红外干扰效能评估为出发点,建立了先进红外干???????近年来,国内对红外成像系统模型仿真方面也开展了研究工作。杨述华等采用??自带的??????模块生成添加成像系统效应的图像。陈治宣等通过光线追迹的方法对红外光学系统渐晕效应产生机理进行了分析,建立了渐晕效应模型,然后结合基于图像像素处理的方法对该效应进行了建模仿真,并给出了仿真结果。林涛等从红外系统的探测原理出发,通过分析红外探测系统中各子模块的物理效应对目标探测的影响,对不同物理效应进行建模,构建了一套红外探测系统计算机仿真模型,并给出仿真试验结剁?。尽管国内在红外成像虚拟样机建模仿真方面取得了较大的成绩,但是由此得到的虚拟样机运算量巨大,仿真速度相当有运算能力,提高红外场景生成的实时性。采用模板平均方式对输出图像进行模糊处理,模拟成像系统效应导致的成像模糊,采用噪声纹理实现系统噪声效应模拟??。林凯对基于??渲染引擎的红外场景仿真框架进行了研究,初步实现了一个动态红外场景仿真系统。,能够按照用户输入参数和控制,生成不同效果的动态红外场但是都是以图形处理技术实现成像效应的仿真,移植难度大,而且移植成果无法???图形处理器上运行的应用程序的单位成本和单位能耗都要低很多。程序员不再需要使用图形应用编程接口??????取得数以百计??程序成功示例。这些程序中大部分的运行速度会比在多核??系脑诵兴俣瓤旒甘?郊赴俦丁緇目前,国内在??方面的研究也在一些科研机构和院校逐步开展起来。清华大学利用??牟⑿屑扑隳芰?褪?萘鞔?砟芰Γ?贕?上实现了一种新的辐射度