相控阵三维声纳数据离线可视化处理系统

设计并实现一种相控阵三维声纳图像的离线数据处理系统,并进行可视化建模.系统中精确配准采用最近点迭代配准,结合外围点消除法,通过拟牛顿进行最优化.拼接融合及多帧再重建采用多缀分辨率,同时支持低精度的快速显示和高精度的精细显示.测试结果证明,该系统能较好地实现相控阵三维摄像声纳图像的处理及可视化.     

三维成像声纳图像后处理与可视化

针对基于线阵合成孔径技术的三维成像声纳缺乏有效后处理与可视化方法的问题,提出一个适用于三维成像声纳图像后处理与可视化方案。鉴于水体和地层2种介质具有不同的声学特性,使用组合算法分离水体和地层数据,利用基于边缘梯度均值约束的三维自适应区域生长算法分别对水底和地层目标进行检测,融合水体和地层数据,采用光线投射法进行三维实验数据的可视化。湖试和近海海试结果表明,该方案能够适应声成像中水体与地层的不同特点,有效检测目标,提高声纳图像的表现能力。     

基于HPF的地震资料并行处理系统研究与实现

文中首先分析了地震资料并行处理的必要性，在介绍HPF高性能并行语言的特点后，着重讨论了p-HPF编译系统的体系结构与关键技术，然后，在分析地震资料自身特征和处理过程模块化程序设计的特点后，给出了地震资料处理的并行策略和一般SPMD程序的实现框图，最后，用一个简单的例子展示了HPF程序对于不同数据规模的并行效率，并用实际地震资料实现了大规模并行处理。     

基于三维成像声纳技术的AUV前视避障方法

针对自主式水下航行器（ AUV）在水下自主航行过程中的避障问题,提出了一种基于三维成像声纳技术的前视避障方法。该方法使用三维成像声纳探测目标,通过声纳目标图像处理提取目标,完成目标的运动状态分析和轨迹预测。通过设置碰撞区域,建立避障模型和设计避障规则,实现了AUV的智能化避障。借助于其他传感器,这些关联模块构成了一个集目标探测、目标提取、轨迹预测、避障与路线回归等功能于一体的闭环系统。     

数据并行的性能分析

计算机是一种工具．作为工具，其应用的成功与否具有重要的意义．本文从应用的角度分析了数据并行处理方式下并行处理的性能．首先，本文建立了一个性能分析模型，之后，基于此模型，对影响并行处理性能的各因素进行了详细地分析．本文的分析结果对于并行算法的设计者和并行计算机系统的设计者均具有指导意义．     

水下便携式三维声纳实时成像系统设计

针对传统三维声纳装置体积庞大、设备沉重,在水下难以灵活作业的问题,设计了水下便携式三维声纳实时成像系统。通过现场可编程门阵列（ FPGA）控制多路信号同步采样,优化波束形成算法大幅提高声纳信号处理速度,同时采用基于低功耗的数字媒体处理器以并行处理方式实时完成三维建模和图像显示。实验结果表明：系统续航时间可达4 h,水下零重量,可在40 m范围内实现角度分辨率1.2°的三维成像,图像刷新率可达25帧/s。     

手持式三维声纳实时成像系统设计

针对传统三维声纳成像系统集成度低、实时性差的问题,提出一种手持式三维声纳实时成像系统设计方案。利用DM8127实现声纳图像的处理,通过坐标转换数组预生成、自适应阈值的网格构建等方法实现实时高精度的三维建模,同时采用多线程并行处理架构改善网格构建时的系统处理性能,降低处理时延,并利用Open GL ES2.0实现三维声纳图像的渲染和显示。实验结果证明,该系统能清晰显示水下探测目标,且实时成像速率高达25帧/s,满足系统实时性要求。     

DSP并行处理在剖面声纳系统中的应用

针对多波束剖面声纳的高速、大容量的实时信号处理任务以及声纳系统进一步扩展的更高处理速度的需求,设计并实现了一种基于IP网络互连的、以并行DSP为处理节点的信号处理系统。     

并行处理技术在高分辨率成像声纳中的应用

针对堤坝安全探测及海洋开发等水下探测任务,设计并实现了一种具有较高分辨率的水下成像声纳系统。由于成像声纳具有数据吞吐量和运算量庞大的特性,系统采用9片高性能信号处理芯片TMS320C6416并行完成实时数字信号处理任务。配合适当的并行处理算法,系统具有高速稳定的特点,不仅可以探测江、河、湖泊及水库的堤坝表面裂痕,还可以探测水雷、沉船等水下可疑物体。经过多次水池试验及外场试验的验证,系统具有较好的成像效果及较高的可靠性。     

一个并行三维图形处理系统的设计

本文介绍了一三维图形并行处理系统的设计，着重研究了三维图形处理系统体系结构问题，具体设计了一种并行处理结构，讨论了系统硬件和软件的设计，描述了系统的工作过程，分析了系统的特点     

一种双核并行处理网络化数据采集系统设计

为满足某型飞机防失速改出伞系统的瞬态电气参数测试需求,构建了以双核工业控制计算机和高速数据采集卡为核心,以LabWindows/CVI为虚拟仪器软件开发平台的多线程多任务实时数据采集系统;通过操作系统内核,系统采用双核并行处理方式,完成了高实时性和大数据吞吐量的多通道数据实时采集,并通过TCP/IP和ODBC接口进行了远程测控和数据库管理;系统实现了LabWindows/CVI下的多线程机制及其同步技术,双核并行处理技术,TCP/IP通信技术;经实验证明该系统实时性高,准确可靠。     

相控阵三维声呐信号采集与处理系统

高精度三维成像声呐的实现需要完成大规模信号同步采集和海量数据并行计算,为此,提出基于现场可编程逻辑门阵列的并行计算系统。在使用同源时钟的前提下,利用Spartan-3对平面阵2304路换能器信号进行同步采样,通过离散傅里叶变换降采样以减小采样数据规模,采用Virtex-5重新计算换能器权重以降低运算量,使用分步的波束形成算法以减小系统所消耗的存储器规模,同时在PC上实现三维图像实时显示。实验结果证明了该系统的可行性。     

基于OpenGL的多波束剖面声纳数据3D可视化

多波束剖面声纳接收数据的可视化一般用2D矩形图或扇形图进行显示。针对上述情况,提出一种基于OpenGL的3D数据显示方法。该方法将接收数据进行小波分解,把处理后的数据作为纹理按时间帧映射于3D坐标系中,通过设置透明度消除遮挡,从而将不同时间信息的数据融合在同一个3D场景中,以提高成像的空间感。     

高性能声纳数据采集处理系统

开发了一组高性能的数据采集和处理模块，叙述了这种采集处理模块如何有效地用于主动声纳接收机中。由于Ｓｉｇｍａ－Ｄｅｌｔａ结构的基本采样特性和完善性能，这种基于Σ－Δ结构的采集处理模块十分适合于声纳和其它音频的实时应用。     

天气雷达资料实时并行处理方法

利用共享存储多处理器的集群环境,研究高频度实时多部天气雷达资料处理的并行计算方法,根据单部天气雷达的计算特点和多部雷达混合处理的方法,提出一种粗粒度消息传递接口分布式内存和细粒度OpenMP共享内存混合编程的2级并行方法。实验结果表明,该方法使系统资料处理速度得到较大提高。     

基于SNFS地震资料处理并行共享存储系统

针对传统并行共享存储系统在深水海洋地震资料处理应用中存在的缺点,设计部署了一种新的基于SNFS并行共享存储系统.通过对其进行功能与性能测试分析,结果表明该系统具有优越性,能满足实际石油物探应用需求.在此基础上,进一步提出了对该存储系统优化的建议与方法.     

不锈钢管表面缺损涡流检测信号的仿真计算

阐述了用数值仿真计算获得不锈钢管表面周向缺损涡流检测信号的方法，除了概述该仿真计算的数学模型、有限元法以及计算步骤外，还将计算结果与实验结果作了比较，以证明该仿真计算的可行性。