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GPU加速Harmony校正实践

共计 30 章节

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课程介绍与GPU基础

GPU的发展历史 · 并行计算优势 · GPU与CPU对比

GPU课程介绍

GPU架构概述

NVIDIA CUDA核心架构 · SM（流多处理器）组成 · 内存层次（全局

GPU架构概述

CUDA编程模型入门

CUDA安装与环境配置 · nvcc编译器 · 第一个CUDA程序（向量加法）

CUDA编程模型入门

CUDA程序结构

kernel定义与启动 · grid · block

CUDA程序结构

CUDA内存管理

cudaMalloc/cudaFre… · cudaMemcpy · 统一内存（Unified Memor…

CUDA内存管理

GPU并行计算模式

SIMT执行模型 · warp与warp调度 · 分支发散（warp divergen…

GPU并行计算模式

GPU性能优化基础

占用率（occupancy）计算 · 内存合并（coalesced acc… · bank conflict避免

GPU性能优化基础

Harmony校正概述

色彩和谐（Color Harmony… · 历史与理论 · 应用场景（图像增强

Harmony校正概述

色彩空间与变换

RGB · HSV · Lab

色彩空间变换

色彩和谐规则

互补色 · 类似色 · 三角色

色彩谐规则

传统CPU实现Harmony校正

串行算法设计 · 像素遍历 · 和谐度量计算

GPU加速思路

数据并行性提取 · 任务分解 · kernel设计策略

GPU加速思路

CUDA实现色彩空间转换

RGB→HSV kernel编写 · float4操作 · 内存访问优化

CUDA实现色彩空间转换

CUDA实现和谐规则计算

并行计算各像素和谐度量 · 归约求和 · 全局统计

CUDA实现像素校正映射

基于和谐规则的校正函数 · 查找表（LUT）加速 · 局部变量与寄存器优化

CUDA实现像素校正映射

共享内存优化加速

tiling技术 · shared memory分配 · 同步

共享内存优化加速tiling

并行归约与统计计算

树形归约 · warp shuffle指令 · 全局统计量（均值

并行归约统计计算

原子操作与同步

atomicAdd/atomicEx… · 锁与临界区 · 全局同步技巧

原子操作同步

多GPU并行策略

多设备枚举 · 数据划分 · peer-to-peer通信

GPU并行策略

CUDA流与并发执行

创建流 · 异步操作 · 事件机制

CUDA并发执行

NVIDIA Nsight调试与性能分析

Nsight Systems时间线 · Nsight Compute内核分析 · 瓶颈定位与优化建议

GPU加速图像预处理

图像解码与上传 · 缩放 · 滤波（高斯

GPU加速图像预处理

真实图像处理流水线整合

从磁盘读取→预处理→Harmony校… · 完整CUDA流设计

真实图像处理流水…Harmony

大规模图像数据集处理

批量处理模式 · 动态加载 · 内存池管理

大规模图像数据集…批量处理模式

实时视频Harmony校正

视频帧采集 · GPU加速解码（NVDEC） · 帧间一致性

Harmony实时视频

混合精度与Tensor Core加速

float16 · bfloat16 · Tensor Core简介

使用CUDA库辅助计算

cuBLAS矩阵运算 · cuFFT频域和谐滤波 · cuRAND随机采样

OpenCV与GPU互操作

OpenCV GpuMat · CUDA与OpenCV数据交换 · 无缝集成

构建GPU加速Harmony校正工具 · 架构设计 · 编码实现

项目实战GPU

课程总结与进阶方向

关键知识点回顾 · 前沿技术（AI驱动和谐校正 · 光线追踪）

课程总结进阶方向