第２５卷第３期重庆科技学院学报(自然科学版)２０２３年６月基于ＣＰＵ－ＧＰＵ混合编程的显微镜图像实时拼接吴为民１刘新１李伙钦１江先伟１杨华２(１.福建船政交通职业学院信息与智慧交通学院ꎬ福州３５０００７ꎻ２.福州一方威视科技有限公司ꎬ福州３５０００７)收稿日期:２０２２－１０－０５基金项目:福建省中青年教师教育科研项目“基于特征融合的图像显著性检测研究”(ＪＡＴ１６０７１５)ꎬ“基于多模态数据融合的行人重识别研究”(ＪＡＴ２１０７０４)ꎻ２０２０年校级横向课题“数码显微镜数字图像拼接算法开发”(ＣＺＪＴＸＸＸＹ２０２０００７)ꎻ２０２２年校级科教发展基金项目“基于语义协同的交通视觉显著性检测”(２０２２０２０９)作者简介:吴为民(１９７０—)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ教授ꎬ研究方向为计算机视觉、图形图像处理ꎮ摘要:随着电子显微镜图像的分辨率越来越高ꎬ图像拼接的计算量也越来越大ꎬ实时拼接的流畅效果对计算速度提出了很高的要求ꎮ利用ＮＶＩＤＩＡ的ＧＰＵ并行编程框架ＣＵＤＡꎬ将拼接过程中耗时较长的图像特征点检测和图像拷贝部分迁移到ＧＰＵ上进行并行计算ꎬＣＰＵ则负责逻辑控制部分的计算ꎬ提高了整体的运算效率ꎮ实验结果表明ꎬＣＰＵ－ＧＰＵ混合编程模式有效地缩短了显微镜图像拼接时间ꎬ提高了拼接的流畅度和实时性ꎮ关键词:电子显微镜ꎻ实时拼接ꎻ并行计算ꎻＣＰＵ－ＧＰＵ混合编程中图分类号:ＴＰ３９１文献标识码:Ａ文章编号:１６７３－１９８０(２０２３)０３－００６７－０８０前言高分辨率的电子显微镜可以用来观察切片局部图像ꎬ但无法看见全局图像ꎮ如果用低倍数的镜头观察切片全貌ꎬ就无法看清切片细节ꎮ为此ꎬ可以通过上下左右移动显微镜来拍摄高分辨率照片ꎬ并将其拼接成一张较大视野的照片ꎬ以便于研究人员观察全景图像ꎮ显微镜全景图像自动拼接克服了显微镜的局限性ꎬ可以形成无法在一帧中捕捉到的场景ꎬ但高分辨显微镜图像拼接的计算量大、耗时长、实时性差ꎮ因此ꎬ如何实现高分辨率显微镜图像实时拼接是亟需解决的问题ꎮＢｌａｔｔｎｅｒ等人运用基于傅里叶变换的方法在ＣＰＵ和ＧＰＵ上实现了大规模的显微镜图像拼接[１]ꎮ李飞提出了一种基于ＳＩＦＴ特征提取和优化的电子显微镜图像拼接算法ꎬ提高了显微镜图像拼接速度[２]ꎮＡｂｕｇｈａｌｉｅｈ等人使用ＣＵＤＡ对图像的特征点和描述子进行计算ꎬ实现了图像的快速全景拼接[３]ꎮ柴政等人提出了一种基于ＳＵＲＦ算法改进的显微镜图像拼...
