查询结果:   王志斌,肖艳姣,吴涛,崔方.改进变分光流法并行算法实现[J].计算机应用与软件,2019,36(1):105 - 110.
中文标题
改进变分光流法并行算法实现
发表栏目
应用技术与研究
摘要点击数
54
英文标题
IMPLEMENTATION OF IMPROVED VARIATIONAL OPTICAL FLOW PARALLEL ALGORITHM
作 者
王志斌 肖艳姣 吴涛 崔方 Wang Zhibin Xiao Yanjiao Wu Tao Cui Fang
作者单位
中国气象局武汉暴雨研究所 湖北 武汉 430205 武汉中心气象台 湖北 武汉 430074  中国电力科学研究院新能源研究中心 江苏 南京 210009   
英文单位
Institute of Wuhan Heavy Rain, China Meteorological Administration, Wuhan 430205, Hubei, China Wuhan Central Meteorological Observatory, Wuhan 430074, Hubei, China Renewable Energy Center, China Electric Power Research Institute, Nanjing 210009, Jiangsu, China   
关键词
天气雷达 临近预报 变分方法 光流方法 并行计算
Keywords
Weather radar Nowcasting Variational method Optical flow method Parallel computing
基金项目
国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2016YFE0109400);湖北省雷电专项(FL-Z-201401);湖北省气象局重点课题(2016Z03);国家电网公司科技项目(NY71-16-032)
作者资料
王志斌,教授级高工,主研领域:图像处理。肖艳姣,教授级高工。吴涛,教授级高工。崔方,高工。 。
文章摘要
通过天气雷达回波并使用变分光流方法的改进算法对雷达数据进行风场反演,计算回波的光流场变化而得到运动的矢量场。把Horn & Schunck方法和Lucas & Kanade方法结合在一起,加入高阶平滑项,再运用九点平滑算法得到矢量场。外推预报采用Semi-Lagrange方法进行。实验表明,该方法的效果优于Horn & Schunck方法和Lucas & Kanade方法。通过Join-Fork模式运用共享内存处理并行算法实现了大范围三维矢量场的快速计算,其加速比可达5.05,减少实时业务所需时间。
Abstract
A wind field inversion was conducted by means of weather radar echo and an improved variational optical flow method, and the motion vector field was obtained by calculating the optical flow changes of echo.We combined the Horn & Schunck method with Lucas & Kanade method, in which the higher order smoothing term was added.The vector field was obtained by using the nine dot smoothing algorithm. The Semi-Lagrange method was adopted for extrapolation prediction. The experimental results show that the effect of the improved method is better than Horn & Schunck and Lucas & Kanade method.Shared memory process parallel algorithm is used in Join-Fork mode to realize the fast calculation of a large range of three-dimensional vector field.Experiments show that the speedup of the parallel algorithm can reach 5.05, which reduces the time required for real-time services.
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