基于PCL的大規(guī)模點(diǎn)云配準(zhǔn)局部并行化研究.pdf

1、近年來(lái)信息化在古建筑保護(hù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，工程技術(shù)人員通常利用逆向工程技術(shù)來(lái)對(duì)古建筑進(jìn)行建模保護(hù)，通過(guò)二維圖像，視頻資源，人工測(cè)量，激光掃描等方式來(lái)獲取古建筑保護(hù)所需的全方位信息，隨著測(cè)量掃描儀器技術(shù)越來(lái)越成熟，獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量更加龐大。本文依托國(guó)基金項(xiàng)目中采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)資源，利用適合浮點(diǎn)計(jì)算的GPU并行化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)，獲得適合并行處理的配準(zhǔn)過(guò)程。本文主要開(kāi)展了如下幾方面的工作：
　?。ㄒ唬┦紫壤肞CL點(diǎn)云庫(kù)(P

2、oint Cloud Library,PCL)中原有算法實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)云配準(zhǔn)，通過(guò)分析串行化點(diǎn)云配準(zhǔn)過(guò)程中每個(gè)步驟的耗時(shí)，結(jié)合每個(gè)步驟中的算法特點(diǎn)來(lái)分析其可并行性，針對(duì)特征描述子過(guò)程進(jìn)行局部并行化，并利用Intel Parallel Studio(IPS)分析加速比和函數(shù)熱點(diǎn)。
　?。ǘ┽槍?duì)其中耗時(shí)比大且易于并行的快速點(diǎn)特征直方圖(Fast Point Feature Histograms，F(xiàn)PFH)描述子的求取，一種方案是利用常用C

3、PU并行化方法OpenMP，利用IPS性能分析軟件進(jìn)行分析，對(duì)比串行化程序得到優(yōu)化的效果和加速比。另一種方案是采用顯卡廠商N(yùn)VIDIA公司推出的運(yùn)算平臺(tái)CUDA(Compute Unified Device Architecture,CUDA)，利用FPFH算法的CUDA實(shí)現(xiàn)求取FPFH特征描述子，利用NVIDIA Nsight性能分析軟件進(jìn)行分析，對(duì)比串行化程序得到加速比，對(duì)設(shè)備利用率進(jìn)行分析。
　?。ㄈ┯懻撘环N基于CPU和G