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多维信息的高效精准获取是当前遥感技术发展的热点之一,而基于共光路主被动一体化迅捷成像技术的提出在信号获取的前端解决了当前激光雷达系统和CCD成像系统同平台搭载所存在的后期数据配准复杂、处理难以自动化的问题,使激光点云与光学影像的自动配准、快速融合成为可能。为了发挥主被动一体化迅捷成像载荷在应急救灾等高实时应用场景中的作用,解决激光点云及光学影像三维成像处理过程中对大量计算资源的需求问题,有必要开展面向三维影像实时处理的高性能嵌入式处理技术研究。而在各种嵌入式平台中,多核DSP凭借其强大的运算能力、丰富的资源配置、优秀的耗能表现等优势,成为面向大带宽、高精度、高实时性的信号处理发展趋势的必然选择。 在国家高技术研究发展计划“主被动一体化多维迅捷成像技术研究”课题项目的支持下,论文首先从主被动三维影像生成技术原理和TI TMS320C6678多核DSP平台特点入手研究;在实现算法移植和程序优化的基础上,开发实现了两种基于主流多核DSP并行方法的三维影像生成模型——主从模型和数据流模型;接着,论文结合两种主流模型的优势特点,并利用基于并行计算体系架构的多处理器并行编程技术,设计了一种基于消息传递的多级流水线三维影像生成并行处理模型,具有算法匹配度较高、实时性好、并行处理效率优越的特性;最后,论文分别对算法移植的正确性、程序优化的效果、三种并行处理模型的性能进行了测试,并从定性和定量的角度开展了详细的结果分析。 本文的创新点在于提出了一种基于消息传递的多级流水线三维影像生成并行处理模型。该模型吸取了多核DSP主从和数据流模型两种主流并行模型的特点,并融入了消息传递和多级流水线并行编程技术的架构思路,从而在算法契合度、并行性、实时性、资源利用率方面均表现出了更好的性能优势,为实现多核嵌入式平台的实时信号处理技术提供了一种有效的解决方案。