微机群并行计算机在工程中的计算性能及基准测试研究

为了测试KOKLE PC—Cluster008-01微机群并行计算机的并行处理性能。开发了基于MPI函数库的并行处理性能基准测试软件KOKLEBT．该软件是使用SOR方法来求解大规模定常热传导工程问题的方法来进行并行计算机的并行计算功能测试．为了进行并行处理，对数值分析问题进行了纵向和横向域分解．并将任务分配给参与并行计算的微机群，达到了预期的并行计算的提速、效率、计算量和计算时间等性能测试目的．     

基于集群系统的并行图像灰度匹配

针对传统数字图像处理中匹配方法虽然精确度高,但计算量大、时间长等特点,将基于MPI（Message Passing Interface）的集群并行处理引入到图像灰度匹配中,对待匹配图像采用数据分割处理,而将传统的图像灰度匹配算法进行并行化改进,结合并行处理对图像灰度匹配进行并行实现．实验结果表明：并行化处理能显著地缩短灰度匹配时间,达到较高的加速比和效率,对进一步研究基于集群系统下的并行图像处理有一定的指导意义．     

基于改进SSD算法的遥感影像小目标快速检测

针对遥感影像小目标检测难度大、准确率低、耗时长等问题,本文提出一种基于改进SSD算法以提升遥感影像小目标实时检测精度的方法.(1)采用深度可分离卷积代替普通卷积层,从而减少计算量、加快目标检测速度;(2)修改SSD网络层数,最终使用7个卷积层的SSD作为检测器,选取其中4个卷积层的输出进行检测,进一步减少模型复杂度和训练难度;(3)修改了每个检测层所产生的候选框大小,提高检测精度.实验结果表明:所提出的模型平均准确率达到82.40%,平均每张影像检测耗时1.86 s,充分验证了该方法的有效性.本文提出的基于改进的SSD算法在遥感影像小目标检测中具备有效性和实时性,在遥感影像小目标检测任务中效果良好.     

一种基于GPU的并行三维各向异性扩散的超声图像斑点噪声滤波算法

三维的各向异性扩散的斑点噪声滤波算法(3D SRAD)计算密集,在CPU上串行处理运行效率较低,耗时长,不能满足实时系统的需求.为解决此问题,本文基于CUDA平台提出一种并行的3D SRAD算法——3D pSRAD.该算法从数据处理,任务分配以及纹理存储器和共享存储器的使用对并行处理进行了优化.实验结果表明,3D pSRAD提高了运算效率,计算加速比在60以上.     

点特征和小波金字塔技术的遥感图像快速匹配技术

提出了一种基于Harris特征点提取和小波金字塔的遥感图像快速匹配技术．在对多分辨率遥感图像进行完预处理的基础上,先利用Harris算子提取待匹配图像的特征点,然后利用小波金字塔完成匹配．通过杭州地区TM和SPOT遥感影像的配准实验,表明该算法减少了人工干预,提高了运算速度,又保持了匹配精度．     

基于关联规则遥感影像的分类研究——以渭库绿洲为例

对遥感影像的计算机图像处理与识别技术是现阶段遥感技术研究的热点内容,本文对新疆渭干–库车河流域不同分辨率的全色影像与多光谱影像融合并构建多源空间数据库,再通过与面向对象分类法相结合,进行图像分割、特征提取后将结果取值输入Matlab软件,编制相应的算法程序,构建关联规则分类器,探索分类规则并进行遥感影像的分类.同样基于Matlab软件平台,根据最大似然分类算法对同一研究区影像进行分类,并对分类结果进行精度检验.结果表明:相较传统分类方法,关联规则方法拓宽了传统逻辑推理分类方法中获取信息的途径,使分类更加智能化,提高并增强了影像分类速度与算法可靠性,分类精度得到显著提高,Kapp系数为0.83.因此,关联规则方法更适用于影像分类,可以作为研究区有效信息提取的支持手段.     

基于半监督子空间迁移的稀疏表示遥感图像场景分类方法

利用已有的标记数据对新领域图像进行分类是遥感图像场景分类的重要研究方向。提出了一种基于半监督子空间迁移的稀疏表示（sparse representation method based on semi-supervised transfer learning subspace，SR-SSTLS）遥感图像场景分类方法。为减少源域和目标域数据分布变化，将不同数据域的遥感图像投影至共享子空间。源域和目标域数据在投影子空间协同学习共享字典，使得带标记的源域数据辅助目标域模型的建立。同时，建立了基于源域、目标域、源域-目标域标记数据的拉普拉斯图矩阵和目标域未标记数据的拉普拉斯正则化项，使得目标域中的数据均得到很好编码。在多个遥感图像数据集上的实验结果均证明了SR-SSTLS方法的有效性。     

数据驱动的业务过程角色与任务重分配方法研究

针对现有任务分配方法难以考虑人员执行任务的效率差异性和偏好性问题, 以生产和服务系统执行历史数据为基础, 提出基于人员行为差异性的任务分配方法, 建立以业务执行过程中流程执行时间最少和人员之间负荷均衡为多目标的任务分配优化模型. 基于NSGA II算法, 提出将约束优化模型转换为无约束优化模型, 并给出优化模型的求解方法. 结合业务过程挖掘领域中事件日志的应用实例, 对业务过程中的任务和角色进行重分配, 比较任务重分配前后业务过程的变化情况, 为以后的任务分配提供依据.     

基于GPU加速的遥感影像金字塔创建算法及其在土地遥感影像管理中的应用

摘要：为提高单个计算节点创建影像金字塔的速度,本研究首先将GPU并行技术用于加速影像重采样算法.影像重采样算法是影像金字塔创建算法的核心步骤,由于金字塔创建过程中数据量会不断发生变化,而数据量的大小直接影响GPU重采样算法效率.提出了一种基于阈值的金字塔遥感影像创建算法,算法将GPU并行与CPU串行遥感影像重采样算法结合,在创建影像金字塔时,依据阈值动态选择不同的重采样算法,并将本算法应用到土地遥感影像金字塔管理中.实验采用大小为10371×7945的24位遥感影像进行测试,结果表明：①基于GPU的并行重采样算法的速度最快,是基于CPU串行重采样算法的10倍;②采用本文算法创建金字塔速度是ArcGIS9.3创建金字塔速度的3倍以上.     

自然光照下偏振度图像的获取方法

用光电耦合器件（CCD）获取物体表面反射光的偏振信息，对其进行分析和计算，合成了反映物体表面状态的偏振度图像．在实验室条件下，得到了几组不同物体表面各像点的偏振度，并获得了合成的偏振度图像，结果表明：在普通图像中灰度值之比约为1的两种物体，在偏振度图像中灰度值之比接近2．利用该偏振度图像可以区分普通图像难以区分的不同物体，可应用于军事目标识别与遥感目标识别领域．     

低对比度图像目标分割的研究

利用图像分割技术 ,采用矩不变自动门限方法 ,对低对比度的精子显微图像进行了自动分割 ,实验表明 ,该方法能够在较短的时间内分割出目标和背景 ,同时能克服二值化过程中出现的断线和粘连等问题 ,且方法简单 ,容易实现 ,具有较好的实用价值 .     

云格环境下基于P2P的动态资源发现机制

为在云计算平台上实现大数据的高效并行处理与访问,针对动态增长的异构资源所具有的集成与共享所形成的超强计算力结合网格计算,从基于服务计算的角度分析了云计算与网格计算2个不同框架体系的集成问题,探讨了一种资源与服务的统一描述机制,提出了云格体系下的一种分组生成树的P2P网络动态资源与服务发现算法,可实现海量数据的高效处理与访问.实验表明该算法具有一定的可行性与针对性.     

基于二维图像形态处理法的接触物体分离算法

在许多图像分析处理中,区分和计算被摄对象的形状与尺寸大小是重要的一步、解决形状识别等问题对于图像中那些互不接触的被摄对象(本文中简称物体)而言是相对简单的．如果物体相互接触甚至部分重叠,问题就变得复杂起来．在这种情况下,2个或2个以上接触的物体相对机器视觉来说只是一个尺寸更大,形状更复杂的物体,由此得出的结果无疑是错误的．本文作者提出了一种利用图像形态处理法来分离相互接触或轻度重叠物体的算法．该算法首先对二值图像中的物体图形部分进行“三维地貌化”的立体化处理,再设计一个搜寻模板在所得的地貌表面上通过搜寻特征面来寻找分离点(鞍点)．分离点位置确定后,搜索最佳切割方向继而进行图形的切割分离．该算法在一含有相互接触物体堆的真实图像上进行验证,其结果显示了算法是有效而令人满意的．     

一个网络并行计算的性能预测模型

首先针对网络并行系统中的树状结构的计算提出了一个性能预测模型框架．在此框架的基础上，提出了一个针对分而治之并行程序设计范例的性能预测模型，并给出了应用实例．还讨论了如何使用这一模型评估性能以获得最佳计算规模．     

基于线矩特征的破损目标识别

论述了用曲线的矩特征作为局部不变量来识别二维破损目标的方法．该方法对目标的轮廓进行分割后，利用阶次规正后的轮廓线矩特征，通过粗、细两级的基于Ｈｏｕｇｈ变换的投票匹配法来识别目标．分类实验表明，该方法有利于提高目标局部特征的抗噪性，并简化了破损目标的匹配和识别算法．     

面向Saber算法的并行乘法器

随着量子计算的发展, 现有密码系统的安全性将受到严重威胁. Saber算法是抵御量子计算攻击的后量子密码方案之一, 但存在多项式商环上模乘占据运算开销过大的问题. 鉴此, 本文通过对Karatsuba算法和Schoolbook相乘方式的剖析, 提出一种面向Saber算法的并行乘法器设计方案. 该方案首先利用Karatsuba算法分解模乘运算的关键路径, 结合乘法复用和加法替换的策略减少硬件开销, 然后采用并行运算电路压缩关键运算路径时长, 最后在TSMC 65nm工艺下, 利用Modelsim和DC软件仿真验证. 结果表明 该方案运算时长为137个时钟周期, 与传统方式相比速度提升46.50%, 功耗为87.83mW, 面积为927.32×103 ?m2.     

一种高性能数字显微图像分析系统

给出了基于Windows操作系统的24位真彩色通用的高性能显微图像检测与分析软件系统，它采用先进的图像处理和形态分析算法，能对各种显微图像进行处理、分析和检测；并具有友好的操作界面、性能稳定等特点，可为材料、冶金、医药、生物、化工等相关领域的用户提供便捷的显微图像分析及处理测量工具。     

基于C/S结构的Ada并行计算模型

在研究Ａｄａ９５并行计算语义的基础上,提出了一个基于Ｃ／Ｓ结构的Ａｄａ并行计算模型Ａｄａ－ＰＣＭ．讨论了在Ｃ／Ｓ环境下实现Ａｄａ并行计算存在的问题和解决方法．该模型不仅是研究Ａｄａ并行计算环境的基础,同时可为其它分布并行计算问题提供借鉴