Naslov
Grafičkim procesorom ubrzana segmentacija slike temeljena na analizi složenosti regija i algoritmu pomaka sredina
(Graphic processor accelerated image segmentation based on region complexity analysis and mean shift algorithm)

Autori
Sirotković, Jadran

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
27.09

Godina
2016

Stranica
148

Mentor
Papić, Vladan

Ključne riječi
segmentacija slike; algoritam pomaka sredina; informacijska složenost slike; spajanje modova; spajanje regija; GPU; graf susjednih regija; WCMS; CMMS
(image segmentation; mean shift; image information complexity analysis; mode merging; region merging; GPU algorithm; region adjacency graph; WCMS; CMMS)

Sažetak
Algoritam pomaka sredina je afirmirana metoda segmentacije slike poznata po sposobnosti adaptacije složenim oblicima bez zadavanja opsežnih konfiguracijskih parametara. Glavni nedostatak algoritma odnosi se na visoku računsku složenost koja ograničava mogućnosti praktične primjene. Ovaj nedostatak mogao bi se prevladati izvršavanjem algoritma na brzim mnogo-jezgrenim procesorima, međutim nepravilna priroda algoritma negativno utječe na učinkovitost paralelnog izvršavanja. U ovoj disertaciji predlažemo novu potpuno paralelnu metodu segmentacije slike temeljenu na algoritmu pomaka sredina i analizi složenosti regija. Razvijen je segmentacijski postupak u cijelosti prilagođen za učinkovito izvršavanje na mnogo-jezgrenoj GPU SIMT arhitekturi. Evaluirana je učinkovitost izvršavanja algoritma pomaka sredina na SIMT arhitekturi te je predložen novi znatno učinkovitiji pristup. Predlažemo uvođenje koraka analize složenosti i klasifikacije regija s ciljem ubrzanja segmentacijskog postupka. Složene regije slike segmentiraju se preciznim algoritmom pomaka sredina, dok se jednostavne regije segmentiraju računski jednostavnom metodom. Ovim je postignuta učinkovitija alokaciju računskih resursa. Postignuto je znatno kraće vrijeme izvršavanja, što je potvrđeno eksperimentalnim mjerenjima. Predložen je potpuno paralelan algoritam formiranja segmenata slike koji se sastoji od grupiranja piksela koji su konvergirali prema istom modu i spajanja bliskih modova. Uvođenjem nove metode spajanja regija postignuta je viša preciznost segmentiranja. Kvaliteta rezultata potvrđena je usporedbom sa referentnim segmentacijama Berkeley baze primjenom afirmiranih algoritama procjene objektivne kvalitete. Predložena segmentacijska metoda u potpunosti se izvršava se na GPU-u.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Računarstvo

POVEZANOST RADA