基于IBM大机上图像边缘检测中并行快速运算的开发与研究（含PC）

发布时间：2025-04-11 01:30

　　随着IBMZ900大型主机系统进入到我校,就想在大型机上进行该课题的研究分析,希望能在并行计算处理上取得一定的成果,好在IBM大机上有提供的有相应运算模块(如MPI和支持相应的C语言),利用大机多个LP高运算能力完成高分辨率位图的边缘计算,学习并了解更多有关大机的操作方法,并获得了成功。 并行处理技术领域非常广泛,包括硬件技术、并行体系结构、并行操作系统、并行语言、并行编译系统、并行软件和并行算法等。虽然使用范围很广,但目前国内外的并行算法应用研究明显地滞后于其体系结构的发展,许多方面尚处于探索阶段,技术上还不是很成熟,其中最主要的表现就是配套软件的欠缺,任务合理分配的问题和通信与同步的问题。 由于图像处理过程中的数据量巨大,而且各种算法中大量卷积运算和矩阵乘法运算的存在,就为图像处理过程中的并行算法设计和实现提供了可能。并行算法的设计是为了提高图像处理的速度,在有限的空间和时间处理更多的图像数据。边缘检测一直是计算机视觉和图像处理领域的经典研究课题之一。图像分析和理解的第一步常常是边缘检测。边缘检测的目的是去发现图像中关于形状和反射或透射比的信息...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 IBM 大机系统与并行处理技术概况
    2.1 IBM 大型机系统概述
    2.2 并行体系结构
        2.2.1 多处理器互连网络结构
        2.2.2 集群
第三章 并行算法理论及基础
    3.1 并行算法在并行计算中的作用
    3.2 并行算法设计的特点
    3.3 并行算法的关键技术
    3.4 并行算法设计模型
    3.5 弗林分类法
    3.6 并行算法设计的性能评估
        3.6.1 运行时间
        3.6.2 并行度
        3.6.3 加速比和效率
第四章 图像处理
    4.1 数字图像处理的方法
        4.1.1 图像的编码与压缩
        4.1.2 图像增强
        4.1.3 图像恢复
        4.1.4 图像分割
    4.2 图像处理中的并行设计理论
第五章 图像边缘检测概述
    5.1 问题的描述
    5.2 微分边缘检测算子
        5.2.1 梯度方法
        5.2.2 差分边缘检测方法
        5.2.3 Roberts 边缘检测算子
        5.2.4 Sobel 边缘检测算子
        5.2.5 Prewitt，Robinson，Kirsch 边缘检测算子
    5.3 二阶微分边缘检测算子
        5.3.1 二阶方向导数算子
        5.3.2 Laplacian 边缘检测算子
        5.3.3 LOG 边缘检测算子
    5.4 多个检测算子检测效果比较
第六章 图像边缘检测中的并行算法设计和实现
    6.1 改进串行计算的方法
    6.2 并行算法设计中静态均匀划分任务方法
        6.2.1 静态均匀划分任务的并行算法设计
        6.2.2 实验结果和分析
    6.3 并行算法中的归约方法来实现图像边缘检测
        6.3.1 并行算法程序设计中的归约方法
        6.3.2 数据分配方法
        6.3.3 归约方法的并行算法设计
        6.3.4 算法性能分析
        6.3.5 结果和分析
    6.4 结论与改进
致谢
参考文献
附录1 部分重要源程序和操作方法
附录2 IBMZ900 主机客户端通讯软件



本文编号：4039295