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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2622| Procesamiento paralelo de imágenes con filtros morfológicos Parallel image processing using morphological filters | |
| Ariel Arturo Quezada Pina | |
| Vitaly Kober Andrey Chernykh | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Filtros morfológicos,Programación paralela,Cluster | |
| En este trabajo se presenta el diseño, implementación yanálisis de filtros morfológicos para procesamiento de imágenes. Los filtrosmorfológicos son filtros no lineales, basan su funcionamiento en teoría deconjuntos y realizan las operaciones sobre la imagen de forma local en base a unelemento estructural. Las operaciones básicas de filtros morfológicos son laerosión y la dilatación. A partir de estas operaciones se pueden realizar otrasmás complejas y con ellas una gran variedad de aplicaciones como filtrado deruido impulsivo, esqueleto morfológico, detección y localización de objetos,búsqueda de contornos y transformada top hat. Los filtros morfológicos procesarimágenes binarias. Para emplearlos en imágenes en escala de gris, se muestra eluso de la propiedad de apilamiento. Ésta consiste en descomponer una imagen endiferentes planos binarios para llevar a cabo el procesamiento con filtrosmorfológicos para imágenes binarias. Terminado el procesamiento binario, seemplea la misma propiedad para obtener la imagen en escala de gris filtrada.Los algoritmos discutidos se implementaron utilizando lenguaje C y laprogramación paralela se llevó a cabo con biblioteca de funciones basadas enMPI. Éste es un estándar de facto, bajo el paradigma de paso de mensajes quepermite portabilidad de código entre diferentes sistemas paralelos, comosupercomputadoras y cluster. El esquema de balanceo de cargas utilizado fuemaestro-esclavo. El sistema propuesto utiliza técnicas de alto y bajo nivel deparalelización. En alto nivel se empleó segmentación de imagen de entrada, traslape y distribución deimágenes binarias. En bajo nivel se utilizó una técnica llamada nivel deinstrucción, la cual hace uso de todos los bits disponibles por palabra en los registros del procesadorutilizado. Se presentan resultados de experimentos en dos sistemas diferentes:en Origin2000 y en Calafia. El primero posee modelo de memoria compartida-distribuida y elsegundo de memoria distribuida. Ambos sistemas pertenecen a la red de supercómputode CICESE. Se presenta un análisis de complejidad de los distintos algoritmosimplementados. También, los cálculos de desempeño de los algoritmos ejecutadosen los experimentos y análisis de los mismos, en base a los resultadosobtenidos se concluyó que el sistema algorítmico propuesto presenta característicassatisfactorias para el desarrollo de aplicaciones de filtros morfológicos concómputo paralelo. In this workis presented the design, implementation and analysis of morphologic filters forimage processing. The morphologic filters are nonlinear filters, base theiroperation on set theory and conduct the operations on the image of local formon the basis of a structural element. The basic operations of morphologicfilters are erosion and dilation. From these operations more complex operationscan be made and with them a great variety of applications like impulsive noisefiltering, morphologic skeleton, detection and location of objects, search ofcontours and top hat transform. The morphologic filters process binary images. Inorder to use them in gray scale images, the stacking property was used. This oneconsists of decomposing an image in different binary planes to carry out theprocessing with morphologic filters for binary images. Finished the binaryprocessing, the same property was used to recompose the filtered image in grayscale. The algorithms discussed were implemented using language C and theparallel programming was carried out with function library based on MPI. This oneis a standard de facto, under the message passing paradigm that allowsportability of code between different parallel systems, like supercomputers andcluster. The scheme for load balancing for the processes was master-slave. Techniquesof high and low level of parallel programming were used. In high level was usedsegmentation of image, overlapping and distribution of binary images. In lowlevel, a technique called instruction level was used, which makes use of allthe bits available in a word in the in Origin2000 and Calafia. The first systemhas shared-distributed model memory and the second distributed memory model. Bothsystems belong to the network of supercomputing of CICESE. An analysis ofcomplexity of the different implemented algorithms is shown. Calculations ofperformance of the algorithms executed in the experiments and analysis of suchwere made. On the basis of the obtained results we concluded that the proposedalgorithmic system presents satisfactory characteristics for the development ofapplications of morphologic filters with parallel computing. | |
| CICESE | |
| 2007 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Quezada Pina,A.A.2012.Estrategias de calendarización en línea para modelos jerárquico y distribuidos de Grid computacional.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.96 pp. | |
| CIENCIA DE LOS ORDENADORES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Computación |
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