基于快速连通域标记的车牌字符分割

对车牌图像的二值图进行连通域提取可以解决倾斜带来的问题.提出了一种基于快速连通域标记的字符分割方法.先用改进的Otsu法对车牌图像进行二值化分割,之后基于快速连通域标记算法进行连通域标记,最后对各个连通域进行后续处理提取出全部车牌字符连通域.实验表明,改进的快速连通域标记算法克服了倾斜问题,而且有效地提高了连通域提取的速度,获得较好的字符分割的鲁棒性和实时性.     

基于新模板的算法在车牌字符分割中的应用

针对以往车牌字符分割算法在复杂情况下分割准确率低的问题,提出了一种基于新邻域模板的连通域算法的车牌字符分割算法。采用基于新模板的连通域算法粗分割字符;通过自适应阈值投影法进行字符细分割;同时使用区域合并算法保证字符的完整性。实验结果表明,该算法将连通域法与投影法有效结合,能够同时解决汉字不连通、字符粘连和边框粘连等复杂情况,该算法对车牌字符进行分割正确率达99.5%。     

基于边界搜索的运动对象快速凸壳分割算法

目前在H.264/AVC压缩域分割领域中常用方法造成局部运动矢量(MV)缺失,而通过全局运动补偿来还原运动矢量导致其时间复杂度提高。为解决此问题,提出一种基于边界聚类的快速凸壳分割(BS-CHSTF)算法。该方法主要利用码流中的运动矢量场信息进行分割,首先,对MV利用时空域滤波(STF)对运动矢量进行预处理,采用八方向自适应搜索算法进行边界搜索确定运动连通域;然后根据每个连通域边界求解凸壳并对其进行连通域填充,之后利用运动矢量与距离信息设定聚类规则,对多个连通域进行聚类;最后,对其进行优化掩膜达到分割运动对象的效果。实验结果表明,与混合高斯模型(GMM)分割算法和压缩域蚁群算法(ACA)比较,在分割准确率上平均提高了近3%,甚至在运动矢量场严重缺失的情况下,提高了近20%;而在分割速度上平均提高了近25%。该方法着重于求得运动对象的完整性与快速性,在运动对象不完整的情况下,能够获得较好分割精准度。     

夜间环境交通数据采集系统设计与实现

针对夜间交通环境的特点,设计和实现了一种基于车灯的交通流视频检测系统。首先,提出一种夜间车道线检测算法,提取车道线并标定摄像机参数。接着,采用一种自适应阈值分割算法提取候选车灯连通域,并利用空间距离信息配对和分组属于同一辆车的连通域,根据规则集定位车灯,建立车辆假设。然后,通过线性搜索,结合最近邻准则和形状属性匹配在帧间关联车辆假设。对于部分和全部遮挡的情况,结合Kalman滤波器处理。根据跟踪信息的连续性,确认车辆存在并保存跟踪轨迹。实验表明,算法的复杂度低,能够在夜晚多种交通环境下实时检测和跟踪车辆,误检和漏检率低,并且对遮挡情况具有一定的鲁棒性。     

基于多阈值融合的图像分割

提出了一种基于知识的多阈值融合图像分割新方法．首先利用一组多阈值分割结果建立连通域生长树．然后判断树叉对应的连通域合并是否合理，为此提出了连通体元、体元生命期、体元体积等概念，结合灰度均匀性定义出通用合并准则．最后将图像各位置的最佳连通域组合为最终图像分割结果．该算法充分利用了目标的灰度和空间属性，对灰度平稳和渐近变化的多目标图像分割非常有效．此外，该算法可以有效融合具体应用的先验知识，具有很高的智能性。     

多连通域Voronoi图的算法及数据存储

通过对两种主要单连通域Voronoi图算法的剖析,改进初始化算法和数据结构,得到便于工程应用的单连通域Voronoi算法,并将波阵面传播的思想扩展应用到求多连通域的Voronoi图,形成新的多连通域问题算法,从而解决了工程中特别是分层制造技术中Voronoi图应用的一般性问题.     

新型基于分层多假设跟踪的冠脉骨架提取算法

为解决大多数脉管骨架提取算法中存在的运算复杂、准确率低以及无法同步获取脉管半径问题,提出了一种新型基于分层多假设跟踪的冠脉骨架提取算法. 首先,提出改进局部形状分析方法用于冠脉预分割,通过引入单连通约束和体积约束和降低非血管型结构及细小类血管型结构误分割率;其次,定义新的中心检测能量函数,增强骨架定位能力,并提出分层多假设策略,避免跟踪过程产生局部最优解和实现脉管半径同步获取;此外,通过生成水平集图,使算法可根据脉管树分支情况自动初始化多条跟踪路径,具有较好的拓扑适应性. 实验表明,与其他骨架提取算法相比,该算法可以同步获取冠脉骨架及半径等信息,且结果精度较高.     

结合YOLO检测和语义分割的驾驶员安全带检测

为了通过交通监控自动检测驾驶员是否佩戴安全带,提出一种结合目标检测与语义分割的驾驶员安全带检测算法.首先通过设计轻量化目标检测算法完成驾驶员区域快速定位;然后利用经过剪枝加速的语义分割模型对驾驶员区域进行分割,得出安全带连通域;最后通过判断安全带连通域面积检测驾驶员是否佩戴安全带.在驾驶员区域定位和安全带检测2个数据集上进行训练和测试,实验结果表明,驾驶员区域定位算法在精准度为99.96%时速度为73帧/s,安全带检测算法在准确率为94.87%时速度为305帧/s;该算法在兼顾速度的同时具有较好的精准度.     

基于汉字连通分量的印刷图像版面分割方法

针对彩色印刷图像背景色彩丰富和汉字存在多个连通分量,连通域文字分割算法不能精确提取文字,提出基于汉字连通分量的彩色印刷图像版面分割方法。利用金字塔变换逆半调算法对图像进行预处理,通过颜色采样和均值偏移分割图像颜色,标记文字连通分量,根据汉字结构和连通分量特性重建汉字连通分量,分析文字连通分量连接关系确定文字排列方向实现文字分割。实验结果表明,该方法能够有效地重建汉字连通分量,在彩色印刷图像中实现对不同字体、字号、颜色的文字分割。     

基于SURF的增强现实标识物跟踪注册

针对基于标识物的增强现实跟踪注册方法对复杂环境的适应能力和鲁棒性的不足,提出一种用SURF实现标识物跟踪注册的改进算法。用SURF对平面标识物的特征点进行检测与描述,采用K-means算法对检测出的标识物特征点集合进行聚类分析得到其聚类中心,结合对视频图像中标识物的阈值分割与连通域分析,以聚类中心构建标识物的SURF特征点坐标系,通过矩阵变换实现标识物的跟踪注册。实验结果表明,该算法的增强现实系统具备较好的鲁棒性、稳定性和实时性。     

高分辨图像区域填充的并行计算方法

针对传统种子填充算法无法充分利用多核处理器性能以及需要人工指定种子的不足,提出基于动态连接和并查集的并行随机种子反向填充算法。将填充任务分为随机种子生成、并行填充、连通区域识别、并行合并与反转步骤,并采用C++和CUDA-C语言分别实现各步骤的CPU和GPU版本。在此基础上,从众多参数组合中选择能发挥硬件最佳性能的参数。实验结果表明,相比传统反向填充算法,并行随机种子反向填充算法能充分利用多核、异构处理器的多线程并行能力,在处理6种不同分辨率的单张和批量图像时获得了平均3.84倍和4.43倍的加速比,其中在处理8 KB高分辨图像时,最高取得6.05倍和7.09倍的加速比。     

基于多核处理器的关联任务并行感知调度算法

关联任务在多核处理器上并行调度所产生的通信时延,会对任务调度长度和处理器利用率造成负面影响,为了改善多核系统对关联任务的处理性能,针对关联任务在多核处理器上的调度特点,提出一种并行感知调度算法。计算各任务与终点间的最长路径值,按照该值的降序来分配任务调度次序,在分配处理器内核时兼顾关联度和任务最早可执行时间,设置最佳匹配评价函数。实验结果表明,与busHEFT和DTSV算法相比,该算法具有更短的任务调度时延、更少的通信量以及更高的处理器利用率。     

混合粒子群算法的异构多核处理器间任务调度

针对异构多核处理器间的任务调度问题,为了更好地发挥异构多核处理器间的平台优势,提出一种基于将有关联的且不在同一处理器上的任务进行复制的思想,从而使每个异构多核的处理器能独立执行任务,来减少不同处理器之间的通信开销,并且通过混合粒子群算法(HPSO)来调度异构多核处理器中的任务,避免由于当任意一个异构多核处理器由于任务分配过多而导致计算机不能及时且准确地得出结果.最后实验证明,对比传统的启发式分配方案和常见的遗传算法(GA),基于任务复制思想分配方案和混合粒子群算法(HPSO)具有更好的求解能力,并且可以提供执行时间更少的调度分配方案,具有较好的应用价值.     

面向多核处理器的视频编码并行加速算法综述

视频编码算法复杂度的提高,对处理器性能提出了更高的需求,多核处理器为媒体数据处理提供了有力的平台。分析了视频编码标准算法的特点,总结视频编码加速的方法,按照对称多核处理器、不对称多核处理器以及混合式多核处理器的分类,介绍基于多核处理器的并行视频编码设计方法以及典型例子;总结基于多核处理器进行视频编码设计可能遇到的问题,并指出了未来的研究方向。     

Parallel Option Price Valuations with the Explicit Finite Difference Method

We show how computations such as those involved in American or European-style option price valuations with the explicit finite difference method can be performed in parallel. Towards this we introduce a latency tolerant parallel algorithm for performing such computations efficiently that achieves optimal theoretical speedup p, where p is the number of processor of the parallel system. An implementation of the parallel algorithm has been undertaken, and an evaluation of its performance is carried out by performing an experimental study on a high-latency PC cluster, and at a smaller scale, on a multi-core processor using in addition the SWARM parallel computing framework for multi-core processors. Our implementation of the parallel algorithm is not only architecture but also communication library independent: the same code works under LAM-MPI and Open MPI and also BSPlib, two sets of library frameworks that facilitate parallel programming. The suitability of our approach to multi-core processors is also established.     

基于OpenMP多核架构下并行蚁群算法研究

研究了一种基于OpenMP技术的多核架构下并行蚁群算法,通过在TSP问题中的实验表明,该算法易于操作,而且充分利用了多核处理器并行计算的优势,提高了算法的运行效率。     

基于图形处理器的并行方体计算

方体(cube)计算是数据仓库和联机分析处理(Online analytical processing,OLAP)领域的核心问题,如何提高方体计算性能获得了学术界和工业界的广泛关注,但目前大部分方体算法都没有考虑最新的处理器架构.近年来,处理器从单一计算核心进化为多个或许多个计算核心,如多核CPU、图形处理器(Graphic Processing Units, GPU)等.为了充分利用现代处理器的多核资源,该文提出了基于GPU的并行方体算法GPU-Cubing,算法采用自底向上、广度优先的划分策略,每次并行完成一个cuboid的计算并输出;在计算cuboid过程中多个分区同步处理,分区内多线程并行.GPU-Cubing算法适合GPU体系结构,并行度高.与BUC算法相比,基于真实数据集的完全方体计算可以获得一个数量级以上的加速比,冰山方体获得至少2倍以上的加速.     

多核处理器并行程序的确定性重放研究

多核处理器并行程序的确定性重放是实现并行程序调试的有效手段,对并行编程有重要意义。但由于多核架构下存在共享访存不同步问题,并行程序确定性重放的研究依然面临多方面的挑战,给并行程序的调试带来很大困难,严重影响了多核架构下并行程序的普及和发展。分析了多核处理器造成并行程序确定性重放难以实现的关键因素,总结了确定性重放的评价指标,综述了近年来学术界对并行程序确定性重放的研究。根据总结的评价指标,从纯软件方式和硬件支持方式对目前的确定性重放方法进行了分析与对比,并在此基础上对多核架构下并行程序的确定性重放未来的研究趋势和应用前景进行了展望。     

Monte Carlo implementation of financial simulation on Cell/B.E. multi-core processor

The processor evolution has reached a critical moment in time where it will soon be impossible to increase the frequency much further. Processor designers such as Motorola, Intel and IBM have all realised that the only way to improve the FLOP/Watt ratio is to develop multi-core devices. One of the most current examples of multi-core processors is the new Sony/Toshiba/IBM Cell/B.E. multi-core processor. For the suitability to run in parallel, Monte Carlo methods are often considered embarrassingly parallel. This paper describes how a common Monte Carlo based financial simulation can be calculated in parallel using the Cell/B.E. multi-core processor. The measured performance with the achieved multi-core speed-up is also presented. With the recent availability of this increasingly available technology, financial simulations can now be performed in a fraction of the time it used to. This can also be achieved with a limited power and volume budget using commercially available technology. The main challenge with multi-core devices is clearly the programmability. The work presented here describes how this challenge could be dealt with.A basic MPI library has been developed to handle the partitioning and communication of data. The thread creation follows a POSIX thread creation model. MPI together with POSIX make the application portable in between various multi-processor systems and multi-core devices. The conclusions made indicate that a function offload MPI implementation on the Cell/B.E. multi-core processor can efficiently be used to speed-up the Monte Carlo solution of financial simulations. The conclusions made herein are also applicable to other situations where an algorithm can be easily parallelized.     

基于多核并行的海量数据序列模式挖掘*

为了在多核处理器上充分利用多核资源以提升挖掘性能,提出了一种动态与静态任务分配机制相结合的基于多核的并行序列模式挖掘算法。该算法采用数据并行与任务并行相结合的策略,在各处理器核生成局部序列模式后,再与其他处理器核协同,以最终获得所有的全局序列模式。算法通过并行局部归约技术消除了局部序列的重复生成与计算,并可结合静态与动态任务分配机制解决处理器的负载不均衡问题。理论分析和实验都证实了该算法可有效利用多核计算平台及多核体系结构优势,具有较高的运行效率和加速比。