基于GPU加速的高动态范围图像局域色调映射算法的研究与应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60903128
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    17.0万
  • 负责人：
    段江
  • 依托单位：
    西南财经大学
  • 学科分类：
    F0210.计算机图像视频处理与多媒体技术
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

高动态范围图像采用高精度的数据格式（如16位，32位）使得数字图像的记录更加准确。为了能在我们通常８位的显示设备上更加准确地可视化高动态范围图像，我们需要运用全局或局域色调映射算法对其进行处理。目前文献中的色调映射算法很难做到既能产生高品质的图像又能实时地进行高速的计算。近年来图形处理单元（GPU）的快速发展为我们大规模的加速具有良好并行运算特征的图像图形算法，实现实时交互应用奠定了良好的基础。本项目主要开展的工作就是设计出能产生高品质图片的局域色调映射算法，并且从根本上使其具有良好并行运算特征，化解局域化的色调映射算法难于并行化这一矛盾，进而可以利用GPU的优势达到实时运算的目的。在此基础上，我们将开始前瞻性地把这一研究成果应用于高动态范围视频实时可视化和利用高动态范围图像技术实时显示医学图像帮助医生诊断病情的两个领域。我们的研究成果将为这些领域带来更具竞争力的技术方案。

结项摘要

高动态范围图像采用高精度的光谱图数据格式（如16位，32位）使得数字图像的记录更加准确。为了能在我们通常８位的显示设备上更加准确地可视化高动态范围图像，我们需要运用全局或局域色调映射算法对其进行处理。局域色调映射通常能产生高质量的图片，但是目前文献中的局域色调映射算法很难做到在产生高品质图像的同时又能实时地进行高速的计算。近年来图形处理单元（GPU）的快速发展为我们大规模的加速具有良好并行运算特征的图像图形算法，实现实时交互应用奠定了良好的基础。基于这一特点，在我们的研究中，我们在国际上率先的提出了具备良好并行运算特征的局域色调映射算法，化解了局域化的色调映射算法难于并行化这一矛盾，并成功的运用GPU进行了加速。在此基础上，我们把我们的研究成果应用于医学图像增强。我们的研究成果为这些领域带来更具竞争力的技术方案。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（0）
Impact oscillators with homoclinic orbit tangent to the wall
同宿轨道与壁相切的冲击振荡器
  • DOI：
    10.1016/j.physd.2012.11.007
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    hysica D: Nonlinear Phenomena
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhengdong Du;Yurong Li;Jun Shen;Weinian Zhang
  • 通讯作者：
    Weinian Zhang
Tone-mapping high dynamic range images by novel histogram adjustment
通过新颖的直方图调整进行色调映射高动态范围图像
  • DOI：
    10.1016/j.patcog.2009.12.006
  • 发表时间：
    2010-05-01
  • 期刊：
    PATTERN RECOGNITION
  • 影响因子：
    8
  • 作者：
    Duan, Jiang;Bressan, Marco;Qiu, Guoping
  • 通讯作者：
    Qiu, Guoping

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其他文献

A Research of Image Difference Algorithm Based on the Correlation of Color Attributes
基于颜色属性相关性的图像差分算法研究
  • DOI：
    10.4304/jcp.9.6.1511-1517
  • 发表时间：
    2014-01
  • 期刊：
    Journal of Computers
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许向阳;陈桥;赵子琪;张刚;段江
  • 通讯作者：
    段江
生物标记物粪便胆汁酸的测定在过敏性紫癜患儿诊治中的意义
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国当代儿科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡红卫;段江;赵波;熊晶晶;刘梅;崔晶晶;吉晓菲;张婷婷;张丽芝;黄永坤
  • 通讯作者：
    黄永坤
基于人眼视觉特性的光谱降维模型研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何颂华;陈桥;段江
  • 通讯作者：
    段江
Research Methods of Determing the Dot Transfer Function of Multicolor Printer
确定多色印刷机网点传递函数的研究方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Applied Mechanics and Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何颂华;张刚;陈桥;赵子琦;段江
  • 通讯作者：
    段江
支气管肺发育不良小鼠模型的建立
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国实验动物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    封志纯;段江;黄铃沂
  • 通讯作者：
    黄铃沂

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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