作者：江少锋; 杨素华; 陈震; 张聪炫; 周旭欣符号距离函数并行计算降维法抛物线下界法水平集
摘要：目的 符号距离函数在水平集图像分割，视觉特征提取等图像处理领域有重要应用。随着图像分辨率越来越高，符号距离函数计算效率直接影响图像处理速度，为实现高分辨率图像实时处理，本文在降维法的基础上提出了并行算法，并针对并行计算对降维法进行了改进。方法 降维法将2维距离计算转化为两个1维距离计算，并采用抛物线下界法计算1维距离，是当前最快的一种符号距离计算方法。首先利用行和列计算的独立性，提出了降维法的并行算法。然后再对并行降维法进行改进，提出了抛物线下界法的并行算法。该方法采用多线程分段并行计算抛物线下界，即每个像素点与段内相邻像素点并行进行抛物线求交运算，快速搜索抛物线下界，从而实现了抛物线下界法的分段并行距离函数计算。所有并行算法在CUDA平台上采用GPU通用并行计算方法实现。结果 对不同分辨率及包含不同曲线的9幅图像进行实验测试，在距离计算误差小于1的条件下，并行降维算法对所有测试图像计算时间均小于0.06 s，计算效率比串行方法有了10倍以上的提升，改进并行降维算法对所有测试图像计算时间均小于0.03 s，计算效率比串行方法有了20倍左右的提升。结论 该方法实现了符号距离函数的快速并行计算，其优势在于当图像分辨率较高时仍然能够实现实时处理。
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