太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
分析了基于非均匀采样功率谱反演大气湍流相位屏的算法, 该算法可进行并行处理, 并引入图形处理单元(GPU), 在不影响模拟精度的前提下有效提高了相位屏的模拟速度。利用Kolmogorov功率谱, 基于GPU技术生成大气湍流相位屏; 对相位屏的模拟精度、模拟速度和误差进行统计分析, 并与理论值进行比较。结果表明利用GPU技术模拟的大气湍流相位屏与理论值非常吻合, 具有很高的模拟速度和精度, 大幅提高了大气湍流相位屏的生成速度。
大气光学 大气湍流相位屏 功率谱 非均匀采样 图形处理单元 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 020101
天津大学精密仪器与光电子工程学院， 天津 300072
为解决含有低散射、高吸收和空腔区域组织内扩散方程光子输运模型的不适用性，发展了基于图形处理单元(GPU)加速的任意复杂组织体光子输运的蒙特卡罗建模方法。在此基础上，提出了基于蒙特卡罗正向模型的时域荧光扩散层析广义脉冲谱技术法。模拟结果表明，与扩散方程相比，基于蒙特卡罗模拟的时域荧光扩散层析对含有低吸收高散射、低吸收低散射、高吸收低散射、高吸收高散射和空腔异质体的复杂组织体中荧光目标体的位置和形状都进行了更准确的重建，从而验证了这种荧光图像重建方法的通用性。
医用光学 荧光扩散层析 蒙特卡罗模拟 图形处理单元 时域 广义脉冲谱技术
1 南京师范大学物理科学与技术学院光电技术江苏省重点实验室, 江苏 南京 210046
2 南京理工大学理学院, 江苏 南京 210094
3 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
研究了一种利用图形处理单元(GPU)加速数字全息图再现的算法。该算法充分利用GPU强大的并行计算能力, 有效地缩短了数字全息图再现时间。比较了GPU加速运算和中央处理器(CPU)独立运算两种模式下, 两种不同尺寸的数字全息图再现时间。结果表明, 对于大小为2048 pixel×2048 pixel的数字全息图, GPU算法的再现时间可缩短至约1/15。利用该算法编写了易操作的通用软件。在高配置主机和高性能GPU硬件环境下, 该软件不仅能够满足诸如数字全息显示、数字全息显微等系统实时功能的要求, 还能够指导数字全息实验系统的快速搭建。
全息 再现算法 向量化循环 图形处理单元 并行计算
