CN119444550A 基于异构计算平台实现的Lee滤波方法、系统和装置 （海底鹰深海科技股份有限公司）

司基于异构计算平台实现的Lee滤波方法、系本发明公开了一种基于异构计算平台实现图像数据至内存池；用CPU处理器的SIMD指令集将待滤波的图像数据从共享DRAM内存加载到CPU处理器的处理器核心上；用CPU处理器的SIMD指令集在CPU处理器的处理器核心上计算滑动窗口中的方差和均值；将待滤波的声纳图像加载到GPU处理器计算全局的声纳图像的噪声方差；根据滑动窗口的方差和均值结合噪声方差，在GPU处理器上对声纳图像进行Lee滤波操作，以实现2S4，用OpenMP规划CPU处理器的处理器核心，用CPU处理像数据从共享DRAM内存加载到对应的CPU处S5，用CPU处理器的SIMD指令集在CPU处理器的处理S6，将待滤波的声纳图像加载到GPU处理器，在GPU处3.根据权利要求2所述的Lee滤波方法，其特征在于，所述步骤S7中的计算公式满足：,其中是全局的声纳图像的噪声方差，是滑动窗口内3第二数据加载单元，用于在使用OpenMP规划CPU处理器的处SIMD指令集将待滤波的图像数据从共享DRAM内存加载到对应的CPU处理器的处理器核心第一计算单元，用于用CPU处理器的SIMD指令集在CPU处第二计算单元，用于在GPU处理器计算被加载到GPU处理器的第三计算单元，用于根据CPU处理器计算的滑动窗口的方差6.根据权利要求5所述的Lee滤波系统，其特征在于所述第一计算单元计算滑动窗口中的方差和均值的过程是：使用SIMSIMD指令集从向量化寄存器按批次加载待滤波的图对声纳图像进行Lee滤波操作的公式满足其中是全局8.根据权利要求7所述的Lee滤波系统，其特征根据每个滑动窗口标记的宽和高方向的线程索引，判断滑动窗口是否属于边缘位置，如果滑动窗口不属于边缘位置，则将相邻两个滑动窗口的相邻边缘的数据进行局部重叠，根据每个滑动窗口标记的宽和高方向的线程索引，沿着声纳图45[0001]本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种基于异构计算平台实现的Lee滤波[0002]Lee滤波算法是一种基于统计原理的自适应滤波去噪算法，因其能够有效减小声[0003]本发明的一个目的在于提供一种基于异构计算平台实现的Lee滤波方法、系统和装置，其中本发明的所述Lee滤波方法能够同时计算滑动窗口的方差和均值以及声纳图像[0004]本发明的一个目的在于提供一种基于异构计算平台实现的Lee滤波方法、系统和[0005]本发明的一个目的在于提供一种基于异构计算平台实现的Lee滤波方法、系统和6S7，根据CPU处理器计算的滑动窗口的方差和均值结合GPU处理器计算的噪声方[0008]作为对本发明的技术方案的进一步改进，所述步骤S7中的计算公式满足：,是滑动窗口内[0010]依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一种基于异构计算平台实现的Lee滤内存池申请单元，用于根据待滤波的声纳图像尺寸计算并申请匹配大小的内存器的SIMD指令集将待滤波的图像数据从共享DRAM内存加载到对应的CPU处理器的处理器核7量化寄存器按批次加载待滤波的图像数据进行求和；根据求和结果计算滑动窗口的均值；使用SIMD指令集从向量化寄存器按批次加载待滤波的图像数据结合均[0012]作为对本发明的技术方案的进一步改进，所述第三计算单元在GPU处理器上对声纳图像进行Lee滤波操作的公式满足其中是全局的声像数据从共享DRAM内存加载到对应的CPU处用CPU处理器的SIMD指令集在CPU处理器的处理器核心上分别计算每个滑动窗口8[0016]本发明的所述Lee滤波方法和Lee滤波系统的其他有益效果在接下来的描述中将示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语9消耗的异构计算版本的Lee滤波算法，所述Lee滤波算法主要依赖于异构计算平台的优势，[0025]在异构计算平台的物理特性上，将12核A78AECPU和2048CUDA核心的AmpereGPU内存的情况下，通过访问同一地址的引用以实现同一份声纳图像数据分别传输至CPU处理得在多核环境中充分利用CPU处理器的资源，提高计算效率。而SIMD指令集（比如NEON/理器的多核心物理结构使得其具备单线程多数据处理特性，这使得GPU处理器在处理图像以支持对最大线程数1024个像素的操作，远高于CPU处理器向量化指令集同一时钟周期中纳图像来得到加权系数后，就可以使用cooperative_group协作组来计算最后的Lee滤波[0033]如图1所示，其示出了依本发明的一较佳实施例的一种基于异构计算平台实现的S7，根据CPU处理器计算的滑动窗口的方差和均值结合GPU处理器计算的噪声方Lee滤波方法可以在GPU处理器计算全局的声纳图像的噪声方差，这使得发明的所述Lee滤波操作来实现对滑动窗口的数据滤波的公式满足，其中内存中；S4.3，利用PTX指令集中合并计算和求和公式分别求出每个共享内存中的均值；使得本发明的所述Lee滤波方法具有更短的编译流程以及更快的编[0041]所述Lee滤波系统300在对声纳图像进行滤波的过程，各个单元具有不同的作存池；所述内存池申请单元320用于根据待滤波的声纳图像尺寸计算并申请匹配大小的内单元340用于在使用OpenMP规划CPU处理器的处理器核心后用CPU处理器的SIMD指令集将待滤波的图像数据从共享DRAM内存加载到对应的CPU处理器的处理器核心上；所述第一计算单元350用于用CPU处理器的SIMD指令集在CPU处理器的处理器核心上分别计算每个滑动窗口中的方差和均值；所述第二计算单元360用于在GPU处理器计算被加载到GPU处理器的待同时利用了CPU处理器和GPU处理器，因此可以降低CPU处理器和GPU处理器的内存占用比410和被连接于所述处理器410的一个或[0044]所述处理器410可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制所述计算装置400中的其他组件以执行期望的[0045]所述存储器420可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易所述的本发明的所述优化方法以及/或者其