單芯片多處理器(CMP)是目前處理器的發(fā)展趨勢之一,在這種體系結構下可以有效地開發(fā)線程級并行。圖像匹配技術在軍用、民用領域均具有很高的應用價值,它涉及多種圖像處理算法。由于數(shù)字圖像具有天然的幾何并行性質,易于在CMP體系結構下進行并行處理,而CMP體系結構具有兩個瓶頸——I/O通道帶寬受限和局部存儲容量有限,另外對圖像進行并行處理時,由于要進行圖像拼接而產生邊界無法處理的問題,因此,如何針對CMP體系結構建立有效的圖像并行處理算法很有意義。 本文首先分析了當前處理器的發(fā)展趨勢,重點介紹了CMP體系結構的特點,其次介紹了圖像匹配的原理和方法,接著對圖像匹配中涉及的多種濾波、邊緣檢測、距離變換、排序等算法進行分析,根據(jù)算法中的數(shù)據(jù)相關等特征,提出了三種針對不同類型運算的并行優(yōu)化方法,這三種并行算法均可以有效地克服CMP體系結構的兩個瓶頸,并可達到較高的加速比,通過MPI編程驗證了并行算法的正確性。這些算法的提出,為今后CMP系統(tǒng)的設計以及其他應用在CMP體系結構上的并行優(yōu)化提供了參考。 最后,介紹了自行設計的一個圖像匹配系統(tǒng),該系統(tǒng)綜合了多種圖像處理功能,使用該系統(tǒng)得到的匹配結果...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

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圖1.1所示為并行執(zhí)行四個線程時，CMP和SMT的指令調度過程

CMP和SMT的指令提取并行執(zhí)行四個線程時，CMP和SMT的指令調度過程。線程進行指令調度，而CMP是將每個線程分別分配時，就進行指令提取。SMT可以實現(xiàn)真正意義上的處實現(xiàn)延遲隱藏。但是，SMT為了實現(xiàn)無空轉指令調度，表1.1對這兩種體系結構進行了比較。表1.1CMP和SMT的t....

圖1.2Cell體系結構示意圖

國防科學技術大學研究生院學位論文1.1.3一種典型的CMP處理器50叮、Toshiba與IBM(sTI聯(lián)盟)共同研制的eell處理器[22，2，]是一種典型的異構eMP處理器，其結構示意圖如圖1.2(a)所示。Cell處理器由一個Power結構的處理器核心(PPE，powerpr....

圖1.6CMP受限體系結構模型

I%l防科學技術大學研究生院學位論文圣L3課題的研究目標、內容和意義的研究目標、內容Cell處理器的體系結構中，隨著輔助處理器(SPE)個數(shù)的增加或性能能力增強，但由于1/0帶寬和SPE局部存儲容量的限制，并不能保證工作，系統(tǒng)能達到的加速比也有限。理論分析，針劉一Cell處理器這....

圖2.23x3均值濾波算法實現(xiàn)代碼假設SPE每次定點操作需要1拍、每次浮點操作需要4拍(犯位浮點數(shù))

國防科學技術大學研究生院學位論文均值濾波算法的并行優(yōu)化算法的時間復雜度分析算一個程序或函數(shù)的時間復雜度的一種方式就是首先選擇一種或多種操作(較等)，然后確定這種(些)操作分別執(zhí)行了多少次。另外，一個算術操作所決于操作數(shù)的類型(int，float，double等)。所以必須按照數(shù)據(jù)....

本文編號：4022979