一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法技术

本发明专利技术提出一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，包括：步骤1：构建天基红外遥感场景数据库；步骤2：解析场景数据库，在CPU端进行硬件光追管线的配置，完成场景加载；步骤3：在GPU端，根据配置的硬件光追管线执行核心红外光线追踪计算任务，完成场景配置；步骤4：进行图像的渲染和处理，根据场景加载和场景配置，根据实际需求生成不同条件下的天基红外遥感仿真图像。本发明专利技术采用CPU+GPU的异构硬件架构进行光线追踪加速，将CPU的复杂指令处理能力与GPU的高并行计算能力有机结合。本发明专利技术使得计算效率提升了数十到百倍，从而实现高质量图像的实时生成，满足天基红外遥感成像对实时性和高效率的严格要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，属于图像处理。

技术介绍

1、近年来，天基红外成像系统成为研究热点，主要用于解决天基可见光探测系统在目标进入地球阴影区时成像能力不足的问题。然而，天基红外成像相机的研发周期长、测试条件苛刻且成本高昂。随着计算机仿真技术的发展，通过仿真算法模拟空间环境与成像设备，已成为规避严苛实验条件的有效方法。天基红外遥感成像通常需要处理复杂的地理信息和气象场景。传统光栅化技术在真实感和图像细节表现上存在局限，而基于物理光学原理的光线追踪技术能够更真实地模拟光线的传播和反射，生成逼真的仿真图像。尽管光线追踪技术具备高精度成像能力，但其计算复杂性高，难以满足实时仿真的要求。近年来，随着intel和nvidia等芯片领域领导企业在算法和硬件架构上的重大突破，光线追踪的计算效率大幅提升，使得高效的天基红外遥感成像仿真成为可能。然而，单一类型的硬件架构难以同时满足高精度和实时性的需求，而结合cpu和gpu等不同类型处理器的异构硬件架构技术，则能够充分发挥各自的计算优势。cpu具备强大的指令处理能力，适合处理复杂的逻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，其特征在于，所述一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法的步骤包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，其特征在于，步骤1中构建场景数据库的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，其特征在于，步骤2中CPU端用于数据加载、解析和初始化配置，创建光追管线的加速结构，所述数据加载、解析和初始化配置包括加载红外遥感场景数据、解析模型几何信息、物理材质信息及环境参数。

4.根据权利要求1所述的一种用于天基红...

【技术特征摘要】

1.一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，其特征在于，所述一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法的步骤包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，其特征在于，步骤1中构建场景数据库的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬件光追加速方法，其特征在于，步骤2中cpu端用于数据加载、解析和初始化配置，创建光追管线的加速结构，所述数据加载、解析和初始化配置包括加载红外遥感场景数据、解析模型几何信息、物理材质信息及环境参数。

4.根据权利要求1所述的一种用于天基红外遥感成像仿真的异构硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光权，张梓浩，王本宽，任秉文，刘大同，陈仔婧，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：