基于多核环境的数字图像并行处理研究

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1、西安科技大学硕士学位论文基于多核环境的数字图像并行处理研究专业名称：导航制导与控制作者姓名：高瑞林指导教师：薛弘晔学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：论文题目：基于多核环境的数字图像并行处理研究专业：导航制导与控制硕士生：高瑞林(

2、签名)指导教师：薛弘晔(签名)摘要目前数字图像的数量越来越多，所需要处理的数据量也越来越大，人们对数字图像处理技术也有了更高的要求，计算机需要处理更多更复杂的图像数据，这意味着图像处理会消耗更多的时间。数字图像并行处理技术是在并行环境下借助并行算法实现对数字图像的快速处理，其主要目的是提高图像处理的速度和效率。本文在多核环境下，结合并行处理与数字图像处理算法，应用数字图像并行处理模型，在对数字图像数据层各代表性算法并行化的基础上，提出一种多算法相结合的双层并行彩色边缘检测算法，解决了由于多个算法串行处理造成的执行时间较长等问题；实现一种基于视频目标跟踪的串行算法的并行化设计

3、。通过对实验数据进行统计并计算得出加速比和效率，验证了多核环境下数字图像并行处理的有效性。本文主要完成了以下工作：首先，本文综述了数字图像并行处理的研究背景与发展现状，对多核环境下的并行处理技术进行研究，包括并行相关性分析、并行分解策略、并行编程模型、实现模式以及衡量并行性能的评价依据和标准。其次，通过对数字图像处理的研究内容和研究特性等方面进行理论分析，根据数字图像处理的特点和流程发现可并行部分，进而对数字图像并行处理的形式及数字图像并行化移植模型进行研究。最后，在多核环境下，对图像分割、增强、复原、热红外图像彩色边缘检测算法以及视频目标跟踪等算法进行并行化分析与设计。通

4、过实验进行验证工作，根据各算法在不同尺寸图像环境下的串行处理时间和并行处理时间，计算出各算法在并行处理后的加速比和效率。通过性能分析，实验证明了多核环境下数字图像处理并行化的有效性。关键词：多核；数字图像；并行处理研究类型：应用研究Subject：ResearchonParallelProcessingofDigitalImagesBasedonMulti-CoreEnvironmentSpecialty：NavigationGuidanceandControlName：GaoRuilin(Signature)Instructor：XueHongye(Signature)A

5、BSTRACTAtpresent,digitalimagesareincreasinginnumber,theamountofthedataneededtobeprocessedisalsogrowing.peoplehavehigherrequirementsfordigitalimageprocessingtechnology,thecomputerneedstoprocessmorecomplexandmoreimages,itmeansthatimageprocessingwillconsumemoretime.Digitalimageparallelprocess

6、ing(DIPP)basedontheparallelalgorithmandparallelenvironmentisimplementedtoachievetherapiddisposalcapability,themainpurposeistoimprovethespeedandefficiencyofimageprocessing.Combiningtheparallelprocessinganddigitalimageprocessingalgorithm,usingthedigitalimageparallelprocessingmodel,paralleliz

7、etherepresentativealgorithmsofthedigitalimagedatalayer,andonthisbasis,adoublelayerparallelcoloredgeextractionalgorithmisproposedinthispaper,whichsolvestheproblemoflongexecutiontimecausedbyserialprocessingofseveralalgorithms;andaserialalgorithmforvideoobjecttra