Procesamiento paralelo de imágenes con filtros morfológicos
En este trabajo se presenta el diseño, implementación y análisis de filtros morfológicos para procesamiento de imágenes. Los filtros morfológicos son filtros no lineales, basan su funcionamiento en teoría de conjuntos y realizan las operaciones sobre la imagen de forma local en base a un elemento es...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2007 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/2235 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2235 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Filtros morfológicos,MPI,Programación paralela,Cluster,Morphological filters,MPI,Parallel Programming,Cluster info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3304 |
| Sumario: | En este trabajo se presenta el diseño, implementación y análisis de filtros morfológicos para procesamiento de imágenes. Los filtros morfológicos son filtros no lineales, basan su funcionamiento en teoría de conjuntos y realizan las operaciones sobre la imagen de forma local en base a un elemento estructural. Las operaciones básicas de filtros morfológicos son la erosión y la dilatación. A partir de estas operaciones se pueden realizar otras más complejas y con ellas una gran variedad de aplicaciones como filtrado de ruido impulsivo, esqueleto morfológico, detección y localización de objetos, búsqueda de contornos y transformada top hat. Los filtros morfológicos procesar imágenes binarias. Para emplearlos en imágenes en escala de gris, se muestra el uso de la propiedad de apilamiento. Ésta consiste en descomponer una imagen en diferentes planos binarios para llevar a cabo el procesamiento con filtros morfológicos para imágenes binarias. Terminado el procesamiento binario, se emplea la misma propiedad para obtener la imagen en escala de gris filtrada. Los algoritmos discutidos se implementaron utilizando lenguaje C y la programación paralela se llevó a cabo con biblioteca de funciones basadas en MPI. Éste es un estándar de facto, bajo el paradigma de paso de mensajes que permite portabilidad de código entre diferentes sistemas paralelos, como supercomputadoras y cluster. El esquema de balanceo de cargas utilizado fue maestro-esclavo. El sistema propuesto utiliza técnicas de alto y bajo nivel de paralelización. En alto nivel se empleó segmentación de imagen de entrada, traslape y distribución de imágenes binarias. En bajo nivel se utilizó una técnica llamada nivel de instrucción, la cual hace uso de todos los bits disponibles por palabra en los registros del procesador utilizado. Se presentan resultados de experimentos en dos sistemas diferentes: en Origin2000 y en Calafia. El primero posee modelo de memoria compartida-distribuida y el segundo de memoria distribuida. Ambos sistemas pertenecen a la red de supercómputo de CICESE. Se presenta un análisis de complejidad de los distintos algoritmos implementados. También, los cálculos de desempeño de los algoritmos ejecutados en los experimentos y análisis de los mismos, en base a los resultados obtenidos se concluyó que el sistema algorítmico propuesto presenta características satisfactorias para el desarrollo de aplicaciones de filtros morfológicos con cómputo paralelo. |
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