检索结果-内蒙古大学图书馆

西安文理学院学报（自然科学版） 2022年第4期25卷 11-16页

作者：刘文涛安徽师范大学计算机与信息学院安徽芜湖241000

为提高网络安全应用多模式匹配效率,设计了一个基于矢量化加速的网络安全应用多模式匹配方法.首先对网络安全应用多模式匹配进行了预处理,然后为避免匹配失败时不必要的回溯,引入下一个数组,根据模式串的特征计算下一个序列,最后提出除... 详细信息

为提高网络安全应用多模式匹配效率,设计了一个基于矢量化加速的网络安全应用多模式匹配方法.首先对网络安全应用多模式匹配进行了预处理,然后为避免匹配失败时不必要的回溯,引入下一个数组,根据模式串的特征计算下一个序列,最后提出除发生匹配不成功情况外基本的匹配过程,实现基于矢量化加速的网络安全应用多模式匹配.实验结果表明,所研究的基于矢量化加速的网络安全应用多模式匹配方法有效提高了匹配效率,并提高了匹配的成功率.

关键词：矢量化加速网络安全应用多模式匹配

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大口径衍射光学系统成像特性分析方法

引用

光学学报 2020年第17期40卷 38-45页

作者：智喜洋江世凯乔凯王达伟牛锐泽李允哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心黑龙江哈尔滨150001 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

针对可见光与红外大口径薄膜衍射光学系统在空间上应用的可行性问题,提出基于二维时域有限差分法的大口径衍射光学成像特性的仿真模型与快速分析的计算方法。首先充分考虑大口径衍射光学元件的亚波长微结构尺寸的电磁场调制特性,建立亚... 详细信息

针对可见光与红外大口径薄膜衍射光学系统在空间上应用的可行性问题,提出基于二维时域有限差分法的大口径衍射光学成像特性的仿真模型与快速分析的计算方法。首先充分考虑大口径衍射光学元件的亚波长微结构尺寸的电磁场调制特性,建立亚波长结构尺寸的衍射光学系统成像特性分析模型;然后通过矢量化编程和GPU加速运算提出快速求解方法,有效解决由矢量计算所致计算量庞大的问题;最后利用建立的成像特性分析方法对大口径衍射光学系统进行成像特性分析实验。实验结果表明:该方法可在有效表征亚波长微结构衍射光学系统成像特性的基础上,实现衍射光学元件成像特性的快速分析。

关键词：衍射成像特性矢量衍射理论衍射效率矢量化加速

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基于矢量衍射理论的薄膜衍射光学成像仿真及分析

基于矢量衍射理论的薄膜衍射光学成像仿真及分析

引用

作者：李允哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着高轨光学信息获取对高时空分辨率遥感图像的需求不断提高,迫切需要空间光学载荷同时具有大口径、轻质化、快速制造、可快速折叠/展开和低成本等特点,基于薄膜材料的薄膜衍射光学系统已成为未来超大口径光学载荷的重要技术实现方案... 详细信息

随着高轨光学信息获取对高时空分辨率遥感图像的需求不断提高,迫切需要空间光学载荷同时具有大口径、轻质化、快速制造、可快速折叠/展开和低成本等特点,基于薄膜材料的薄膜衍射光学系统已成为未来超大口径光学载荷的重要技术实现方案。但是由于衍射成像原理与柔性薄膜材料特性、复杂在轨环境相耦合,相较于传统的折射、反射式光学系统,薄膜衍射光学系统的图像质量退化更加严重,其成像振幅调制传递函数和信噪比均较低、衍射效率空间分布变化特性复杂,而且宽谱段成像时色差较大,难以达到实际空间应用的需求,因此针对薄膜衍射光学系统图像开展图像反演恢复是薄膜衍射光学系统空间应用的必要环节。而遥感图像的反演恢复过程需要系统退化特性作为反演依据,相关图像复原算法也需要图像退化特性作为输入。目前关于薄膜衍射光学系统成像特性的研究少见报道。针对该问题,本文基于严格电磁理论开展空间薄膜衍射光学系统图像质量退化建模与特性分析方法研究,并进行相应的实验验证。主要研究工作如下:(1)基于标量衍射理论的衍射光学元件成像特性分析。与传统的折射、反射式光学元件相比,衍射光学元件的色散大,且衍射效率存在空变特性,造成成像结果较差。针对该问题,本文从衍射光学元件成像机制出发,分析了衍射光学元件的成像特性,建立了衍射光学元件的衍射效率表征模型。从标量理论出发,分析了衍射光学系统的MTF与衍射效率的关系,提出了衍射光学系统光学传递函数分析方法。(2)基于矢量衍射理论的衍射光学系统成像特性分析方法。在可见光波段,超大口径高分辨率薄膜衍射光学系统在轨成像的应用场景下,衍射光学元件的微结构尺寸达到亚波长量级,此时基于标量衍射理论的成像特性分析方法可能产生误差。针对该问题,本文进一步基于严格的电磁理论,开展了基于矢量衍射理论的衍射光学系统成像特性分析方法研究。仍以衍射效率作为衍射光学系统成像特性的表征参数,提出了融入严格电磁场分量耦合条件的衍射效率分析模型和计算方法,该模型可更加精确地分析不同口径、谱段和视场条件下的衍射光学系统成像特性。(3)衍射光学系统成像特性的快速分析方法。基于矢量衍射理论的衍射光学系统成像特性的分析过程中,需要对衍射光学元件所在空间进行大量采样进行电磁场分量更新计算,因此运算数据量大,导致分析效率低,难以实现矢量衍射理论分析方法的实际工程应用。针对该问题,本文基于空间降维方法对衍射光学元件的微结构分布进行建模表征,降低矢量衍射理论分析维度。同时考虑GPU在大数据量并行运算时的优良性能,建立了基于GPU计算架构的衍射效率分析模型,并提出了数据矢量化加速策略,将串行运算数据流转换为并行运算数据流,矢量化后的并行数据流在GPU计算架构上有更高的计算效率,从而实现衍射光学系统成像特性的快速分析。(4)空间薄膜衍射光学系统在轨成像特性分析。立足于光学遥感成像链路,分析了影响图像质量的链路环节要素并分别进行了表征建模。考虑在轨力、热环境的变化,构造薄膜衍射主镜厚度分布函数对在轨力、热环境与薄膜材料耦合特性进行建模表征,在此基础上结合衍射光学系统成像特性的快速分析方法,建立了空间薄膜衍射光学系统在轨成像特性分析方法。针对某实际空间薄膜衍射光学系统开展成像仿真实验,验证空间薄膜衍射光学系统在轨成像特性分析模型与方法的正确性。

关键词：空间薄膜衍射成像矢量衍射理论衍射效率退化特性矢量化加速

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