基于 GPU 的荧光油膜运动路径实时测量

• 作者: 吴培灵 张征宇 孙维
• 来源期刊: 航空工程进展
• 学科: 物理学
• 关键词: 光流法 图像分块 临界约束 荧光油膜 共享内存
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 工程应用
• 页码范围: 159-166,176
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2023.01.19

摘要

在风洞试验中,现有的基于CPU的光流法求解荧光油膜运动速度场耗时过长,而基于GPU的光流法存在GPU资源利用不充分的问题。为此,提出基于荧光油膜图像分块和临界约束的GPU荧光油膜运动路径实时测量方法。将荧光油膜时序图像按照GPU的资源将整帧图像切割分块并行处理,创建其对应的光流并行计算策略,即充分利用GPU的并行流水架构优势和共享内存实现各并行块的光流计算的硬件加速;同时结合块间临界约束条件,以各块的速度矩阵迭代差为标志控制其迭代计算次数。结果表明:本文方法在保证荧光油膜运动速度场计算精度的条件下,较传统的基于CPU的光流法解算速度平均提升了2 789.5倍,较整帧图像的GPU光流法速度平均提升了10.09倍,实时解算速度可达90帧/秒。