基于并行计算的图像检索技术的研究

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1、基于并行计算的图像检索技术的研究赵树梅，姜学军（沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳，110159）摘要：由于图像处理和检索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，为图像处理过程中的并行算法设计和实现提供了可能。提高图像的处理的速度是由图像数据的特点和图像处理算法的复杂性引起的。并行计算是提高处理和检索速度的有效手段之一。所以将以并行算法在图像处理和检索中的应用为研究对象，重点研图像处理和图像检索的并行算法处理，并且证明多核环境下实现的基于内容的图像检索提高图像的检索技术

2、大大提高了图像的检索速率。关键词：图像处理；图像检索；并行计算；多核技术ImageretrievalbasedonparallelcomputingtechnologyresearchZhaoShumei,JiangXuejun(ShenyangLigongUniversity,Shenyang110159,China)Abstract:Astheimageprocessinganddataretrievalprocesswasgreat,andthevariousalgorithmsinalargen

3、umberofconvolutionandmatrixmultiplicationoftheexistenceofparallelimageprocessingalgorithmdesignandimplementationpossible.Improvethespeedofimageprocessingfeaturesfromimagedataandimageprocessingalgorithmsduetothecomplexity.Parallelcomputingistoimprovethepr

4、ocessingspeedandeffectivemeansofretrieval.Therefore,inparallelalgorithmsinimageprocessingandretrievalapplicationforthestudy,focusingonresearchretrievalofimageprocessingandimageprocessingalgorithmsinparallel,andthatmulti-coreenvironmenttoachievecontent-ba

5、sedimageretrievalimprovedimageretrievaltechnologygreatlyimprovesimageretrievalrate.KeyWords：imageprocessing;imageretrieval;parallelcomputing;multi-coretechnology1引言本文重点研究并行算法在图像处理和检索中的应用，采用并行计算机，分析和研究合适的图像处理的并行算法，以提高图像的处理速度，满足系统的实时性要求。本文对基于多核系统图像的并行处理和检索

6、技术进行深入的研究，实现图像处理和基于内容的图像检索的并行化。以便提高海量图像数据的检索速度。2基于并行计算的图像检索技术2.1图像处理的并行算法在现代科技许多领域，图像处理起着非常重要的作用。但图像处理在使用中的困难在于它的数据量非常巨大，有时很难满足实时处理的时间要求。解决这个问题一般有两种代表性途径，一是采用专用硬件来实现，二是采用并行处理。由于图像处理一般是计算密集型的，而且普通的图像算法都有非常规则的结构，相似的操作在不同的图像像素或图像部分上操作，因此，图像处理是很利于并行实现的。在数字图像

7、处理中的运算并行可分为两类：流水线并行与数据并行。流水线并行可用如下的方式表达Y=F（X）=Fn（Fn-1（⋯F2（F1（X））⋯））式中，X为输入图像；Y为输出图像；F为某种算子。它是把处理单元按顺序串联在一起，即一个处理单元的输出和下一个处理单元的输入相连接。如果一个大任务可以分解成一些复杂性大致相同的小任务，而且这些小任务都能独立完成，就可以采用这种流水线结构来构成并行处理系统。在这种流水线结构里，多种任务在流水线的各级上同时执行，整个任务的速度取决于执行时间最长的子任务的执行时间。在流水线中，任

8、何一个处理单元出现的故障都将直接破坏整个流水线的正常工作，所以这种流水线结构里，对每一个处理单元都有严格的要求。在采用流水线的图像处理中，整个处理节奏是以同一速率进行的。对于图像处理，一个完整的图像检索系统需要不同的图像处理操作，如果这些操作中某些操作之间具有完全独立性，那么就可以使它们在多个处理器上同时执行。数据并行可以用以下表达方式表示：Y=F（X）=F1（X）

9、F2（X）

10、⋯

11、Fn（X）式中，X为输入图像；Y为输出图像；F为某种算子，