基于GPU并行的LBM对图像的处理及流动模拟

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景以及研究目的

1.2 国内外研究现状

1.2.1 多孔介质渗流研究现状

1.2.2 数字岩心图像分割研究现状

1.2.3 LBM 研究现状

1.2.4 并行计算

1.3 论文研究内容及方法

1.3.1 论文研究内容

1.3.2 技术路线

1.3.3 论文创新点

第二章 基于测地线活动模拟和水平集方法的图像分割

2.1 水平集图像分割算法

2.1.1 基于曲线演化理论的图像分割

2.1.2 基本水平集模型

2.1.3 GAC 的水平集模型

2.1.4 GAC 水平集模型的 LBM 解法

2.2 图像分割结果分析

2.2.1 灰度图像预处理

2.2.2 初始模型的产生

2.2.3 数字岩心分割结果评价

2.3 本章小结

第三章 体积格子 Boltzmann 模型

3.1 从 Boltzmann方程到 LBM

3.2 格子变量与物理变量之间的转化

3.2.1 相似准则

3.2.2 格子量与物理量的关系

3.3 常用的边界条件

3.3.1 反弹边界

3.3.2 周期边界

3.3.3 非平衡外推边界

3.4 体积格子 Boltzmann模型

3.5 VLBM与传统 LBM模型对比

3.5.1 单管模型

3.5.2 数字岩心模型

3.6 本章小结

第四章 VLBM 的GPU并行化处理及计算模型的升级

4.1 GPU-CUDA并行计算理论

4.1.1 CPU和 GPU结构

4.1.2 CUDA 并行架构

4.1.3 GPU设备内存管理

4.2 VLBM的 GPU并行化

4.2.1 并行程序及结构优化

4.2.2 基于数字岩心的并行效率

4.3 基于 VLBM的尺度升级

4.3.1尺度升级原理

4.3.2 尺度升级后的结果验证

4.4 本章小节

第五章 GPU并行VLBM在脉络膜模拟中的应用

5.1 脉络膜结构与功能

5.2 脉络中的流动模拟分析

5.2.1 模型验证

5.2.2 脉络膜结构对流动的影响

5.2.3 对老年黄斑变性不同阶段的分析

5.3本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士期间取得的学术成果

致 谢