El algoritmo de retroproyección SAR de transmisión adaptativa basado en media precisión en GPU
Autores: Xu, Yihao; Zhang, Zhuo; Chen, Longyong; Li, Zhenhua; Yang, Ling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El algoritmo de retroproyección SAR de transmisión adaptativa basado en media precisión en GPU
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Retroproyección
Complejidad computacional
Media precisión
Transmisión asincrónica
Factores de pérdida adaptativos
Precisión mixta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El algoritmo de retroproyección (BP) es completamente preciso en el principio de imagen, pero la complejidad computacional es extremadamente alta. La aritmética de precisión simple utilizada en el esquema de aceleración de la unidad de procesamiento gráfico (GPU) tradicional tiene un bajo rendimiento y su uso de la memoria de video es grande. Se propone en este estudio un esquema de transmisión asincrónica adaptativa para el algoritmo de BP basado en media precisión, y luego se extiende al algoritmo de retroproyección rápida (FBP). En este esquema, la estrategia de selección de factores de pérdida adaptativa garantiza el rango dinámico de los datos, la estructura de transmisión asincrónica garantiza la eficiencia de la imagen de escenas grandes, y el procesamiento de datos de precisión mixta garantiza la calidad de la imagen. Los esquemas propuestos en este documento se comparan con los algoritmos BP, FBP y de retroproyección factorizada rápida (FFBP) de precisión simple en GPU. Los resultados experimentales muestran que los dos esquemas de aceleración de media precisión en este documento reducen el uso de memoria de video al 74% y 59% de los esquemas de precisión simple con calidad de imagen garantizada. Las mejoras de eficiencia de los esquemas propuestos son casi una y 0.5 veces mayores que las del esquema de precisión simple correspondiente, y la ventaja puede ser más evidente al tratar con cálculos grandes.
Descripción
El algoritmo de retroproyección (BP) es completamente preciso en el principio de imagen, pero la complejidad computacional es extremadamente alta. La aritmética de precisión simple utilizada en el esquema de aceleración de la unidad de procesamiento gráfico (GPU) tradicional tiene un bajo rendimiento y su uso de la memoria de video es grande. Se propone en este estudio un esquema de transmisión asincrónica adaptativa para el algoritmo de BP basado en media precisión, y luego se extiende al algoritmo de retroproyección rápida (FBP). En este esquema, la estrategia de selección de factores de pérdida adaptativa garantiza el rango dinámico de los datos, la estructura de transmisión asincrónica garantiza la eficiencia de la imagen de escenas grandes, y el procesamiento de datos de precisión mixta garantiza la calidad de la imagen. Los esquemas propuestos en este documento se comparan con los algoritmos BP, FBP y de retroproyección factorizada rápida (FFBP) de precisión simple en GPU. Los resultados experimentales muestran que los dos esquemas de aceleración de media precisión en este documento reducen el uso de memoria de video al 74% y 59% de los esquemas de precisión simple con calidad de imagen garantizada. Las mejoras de eficiencia de los esquemas propuestos son casi una y 0.5 veces mayores que las del esquema de precisión simple correspondiente, y la ventaja puede ser más evidente al tratar con cálculos grandes.