采用FFTW的Retinex及其在扫描地形图匀光中的应用

针对扫描地形图存在折痕和光照不均的现象,研究了Retinex理论在扫描地形图中的应用,提出一种基于西方快速傅里叶变换(faster Fourier transform in the west,FFTW)的单尺度Retinex匀光方法,并给出了匀光处理流程.实验表明该方法可克服数学模型法的不足,适用性较强,在消除扫描地形图的折痕和光照不均方面能取得满意的效果,可有效解决单张扫描地形图的色彩平衡问题.

面向龙芯3B体系结构的FFTW库优化

龙芯3B处理器是首款国产商用8核处理器,主要用于高性能计算机、高性能服务器和数字信号处理等领域.因此充分利用龙芯3B体系结构,开发一套高效的FFT库则尤为重要.FFTW库是基于通用CPU开发的软件包,很难充分利用龙芯3B处理器的硬件特性,从而在龙芯3B处理器上未能取得令人满意的性能.针对该问题本文采用MIPS汇编、乘加指令、向量化计算、Cooley-Tukey算法和实数类型实部虚部分开计算等多种优化方法对FFTW库进行优化.使用离散傅里叶通用的benchmark测试工具benchfft进行性能测试,实验结果表明,优化后比优化前性能平均提升45%左右,部分甚至超过100%,使FFTW在龙芯3B处理器上具有较高的性能.

基于FFTW库分步傅里叶变换算法并行方案研究

介绍了求解抛物型波动方程的分步傅里叶变换(split step Fouriertransform,SSFT)算法计算过程,分析了算法的并行性,并基于西方快速傅里叶变换(fastest Fourier transform in the West,FFTW)函数库研究了2种分步傅里叶变换算法并行方案。所做测试结果表明,文中所提方案尤其是分布式模式方案,对于实现波动方程的快速求解是有效的,且所做工作对于以波动方程为基础的电波传播、电磁环境数据生成等问题的研究具有一定的指导意义。

可扩展的旋转因子表及FFT算法

该文提出了一个用于快速 Fourier变换计算的反写码序的旋转因子表 ,这种旋转因子表具有可扩展性 :本质上 ,这种旋转因子表的分量与变换的点数无关 .当点数改变时 ,这种旋转因子表无须重新计算或者容易扩展 ;根据这种旋转因子表 ,该文设计了一个结构规整的基于基 4计算 2 n 点 FFT的算法及软件程序 ,该程序与 FFTW软件包进行了对比实验 .文中还以蛋白质序列相似性分析计算为例 ,对作者的算法与 FFTW软件包中的相应算法进行了对比实验 ,结果表明 ,采用该文的算法可节省计算时间约 31.7% .

基于快速傅立叶变换实现点云的表面重构

根据微分几何斯托克斯定理的散度理论,利用面积分和体积分之间的转换关系,将表面重构问题用求隐函数的特征函数问题实现。调用快速傅立叶变换FFTW(The Fastest Fourier Transform in the West)软件包,根据点的位置和法向量计算傅立叶系数,通过逆变换求出特征函数,选择合适的阈值提取表面的等值面,对于非均匀采样通过采样密度的加权系数进一步计算合理的阈值。实验表明这种通过隐函数方式实现点云的表面重构取得了良好的结果。

Cooley-Tukey FFT算法高性能实现与优化研究

快速傅里叶变换(FFT)算法是处理器基础软件生态的重要组成部分,在工程、科学、物理和数学等领域的应用十分广泛,且这些领域对FFT算法的性能也提出了越来越高的要求。研究FFT算法在ARMv8和X86-64上的高性能实现特别是大基高性能的实现,提高FFT算法的计算性能日益重要。针对ARMv8和X86-64计算平台的架构特征,研究FFT算法的高性能实现和优化方法。通过蝶形网络优化、大基网络级数降低、大基蝶形计算优化、SIMD汇编优化以及寄存器使用策略优化等方法的应用,有效提升了FFT算法的性能,特别是提升了FFT大基的计算性能,解决了寄存器不够用的性能瓶颈,并最终总结了一套Cooley-Tukey FFT算法的高性能实现策略和优化方案。实验结果表明,在ARM、X86-64处理器上,实现的FFT算法,较ARMPL、Intel MKL和FFTW性能有明显提升,较中小基性能也有明显提升。