[发明专利]一种数字图像分割及并行化方法

摘要

本发明提供一种数字图像分割及并行化方法，包括：读取图像数据；计算能量矩阵；调用PushKernel()核函数；调用PullKernel()函数，重复调用m次PullKernel()函数后调用RelabelKernel()核函数，读取结点高度值；根据迭代层数k判断结点高度是否可以重标记，若满足条件，则更新高度值，将结点状态更新到Active状态。本发明的技术方案针对GPU的特性，启用常量存储器，达到提升整体带宽的作用。利用存储器的特性，进行任务的分配，以达到存储器大小和并行线程数量完全匹配，改进效率。对于图像分割的第二步，将原有的压入操作拆解成两步，分为Push和Pull两步操作，更利于后续的操作；引入新的重标记过程，利用广度优先遍历的方式，全局的对所有结点的高度进行重标记，减少算法的整体迭代次数，显著提高算法运行效率。

主权项

1.一种数字图像分割及并行化方法，其特征在于，包括：步骤S1：读取图像数据；步骤S2：计算能量矩阵；步骤S3：将边的权值顶点存放在全局内存中，将结点状态信息存在常量内存中，将结点的高度信息存在纹理内存中；步骤S4：将边的权值信息和结点的超额流从全局内存读入共享内存，调用PushKernel()核函数，从纹理内存中读取当前结点和周围邻居结点的高度信息；从常量内存中获取当前结点及邻接半个线程束中的结点状态信息；从以上获取的高度信息以及结点状态信息中判断当前结点是否能像邻居压入超额流，如果能，则将压入的超额流量保持在全局内存中；步骤S5：调用PullKernel()函数，读取步骤S4中保持在全局内存中的数据，判断当前结点是否与该数据相关联，即判断是否需要更新当前结点的超额流，如果是，则修改该结点的超额流；步骤S6：重复m次步骤S5后，调用RelabelKernel()核函数，RelabelKernel从纹理内存中读取到当前结点及其邻居结点的高度值，根据当前迭代层数k判断当前结点高度是否可以重标记，如果可以，则更新纹理内存中的高度值，并将结点状态更新到Active状态。