水平集中符号距离函数并行降维计算

• 作者: 周旭欣 张聪炫 杨素华 江少锋 陈震
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 符号距离函数 并行计算 降维法 抛物线下界法 水平集
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 图像分析和识别
• 页码范围: 174-181
• 页数: 8页
• 分类号: TP301
• 字数: 4900字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11834/jig.170348

摘要

目的 符号距离函数在水平集图像分割,视觉特征提取等图像处理领域有重要应用.随着图像分辨率越来越高,符号距离函数计算效率直接影响图像处理速度,为实现高分辨率图像实时处理,本文在降维法的基础上提出了并行算法,并针对并行计算对降维法进行了改进.方法 降维法将2维距离计算转化为两个1维距离计算,并采用抛物线下界法计算1维距离,是当前最快的一种符号距离计算方法.首先利用行和列计算的独立性,提出了降维法的并行算法.然后再对并行降维法进行改进,提出了抛物线下界法的并行算法.该方法采用多线程分段并行计算抛物线下界,即每个像素点与段内相邻像素点并行进行抛物线求交运算,快速搜索抛物线下界,从而实现了抛物线下界法的分段并行距离函数计算.所有并行算法在CUDA平台上采用GPU通用并行计算方法实现.结果 对不同分辨率及包含不同曲线的9幅图像进行实验测试,在距离计算误差小于1的条件下,并行降维算法对所有测试图像计算时间均小于0.06 s,计算效率比串行方法有了10倍以上的提升,改进并行降维算法对所有测试图像计算时间均小于0.03 s,计算效率比串行方法有了20倍左右的提升.结论 该方法实现了符号距离函数的快速并行计算,其优势在于当图像分辨率较高时仍然能够实现实时处理.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	江少锋	南昌航空大学测试与光电工程学院	33	101	6.0	8.0
2	杨素华	南昌航空大学信息工程学院	12	57	5.0	7.0
3	陈震	南昌航空大学测试与光电工程学院	75	669	13.0	23.0
4	周旭欣	南昌航空大学测试与光电工程学院	13	40	4.0	6.0
5	张聪炫	南昌航空大学测试与光电工程学院	28	145	8.0	11.0