基于图形处理器的高速中值滤波算法

作     者：托乎提努尔 张海龙 王杰 王娜 冶鑫晨 王万琼 Tohtonur;ZHANG Hai-long;WANG Jie;WANG Na;YE Xin-chen;WANG Wan-qiong

作者机构：中国科学院新疆天文台乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国科学院射电天文重点实验室南京210008 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2019年第49卷第3期

页      面：979-985页

核心收录：

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金："973"国家重点基础研究发展计划项目(2015CB857100) 国家自然科学基金项目(11503075 U1531125) 中国科学院青年创新促进会项目 中国科学院天文台站设备更新及重大仪器设备运行专项基金项目 

主　　题：信息处理技术 信号处理 中值滤波 统一计算设备架构 图形处理器 并行算法 

摘      要：针对中央处理器(CPU)平台中值滤波算法在实际应用中运算速率低且实时信号处理性能较差的问题,提出了一种基于图形处理器(GPU)的并行高速中值滤波算法。该算法采用统一计算设备架构(CUDA)并行架构对大规模数据处理进行了优化,从而有效提高了中值滤波算法的计算效率,实现了中值滤波的实时数据处理。通过构建GPU可任意伸缩的动态数组、优化多维索引的线性化方法解决了GPU动态显存空间分配问题。仿真试验结果表明:基于TITAN X GPU的5×5中值滤波,对4096像素×4096像素的图像处理计算速度比CPU平台提高了438倍。在同等计算规模条件下GPU高速中值滤波算法可大大提高计算性能。