Комп'ютерні засоби обробки зображень на базі конвеєрних прискорювачів GPU
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Кваліфікаційна робота включає пояснювальну записку (81 с., 54 рис., 6 додатків).
Метою розробки є створення програмного засобу для GPU-прискореної конвеєрної обробки зображень, що забезпечує ефективну обробку візуальних даних за допомогою заданого конвеєра.
В ході розробки було:
1) проведено огляд та порівняльний аналіз існуючих програмних засобів обробки зображень з точки зору їх підтримки GPU та можливостей конвеєризації;
2) виявлено недоліки існуючих рішень, пов'язані зокрема з накладними витратами на передачу даних CPU-GPU при послідовній обробці;
3) обґрунтовано вибір технологічного стеку на базі WebGL та GLSL для реалізації GPU-прискореного конвеєра у веб-середовищі;
4) розроблено архітектуру програмного засобу з акцентом на GPU-резидентну конвеєрну обробку;
5) реалізовано набір ключових фільтрів та операцій передобробки зображень у вигляді GLSL шейдерів;
6) реалізовано програмний механізм побудови та виконання конвеєра фільтрів на GPU;
7) розроблено базовий користувацький інтерфейс для взаємодії з програмним засобом;
Програмний засіб дозволяє: завантажувати цифрові зображення; формувати довільні послідовності (конвеєри) із набору реалізованих фільтрів та налаштовувати їхні параметри для отримання потрібного результату; виконувати обробку зображення сформованим конвеєром; виконувати алгоритми обробки повністю на GPU ти мінімізувати передачу даних між CPU та GPU; візуалізувати результати обробки в реальному часі та зберігати оброблені зображення; вимірювати час виконання конвеєра для оцінки продуктивності. В процесі розробки були використані сучасні веб-технології та графічні API, зокрема WebGL та GLSL для GPU-прискорення обчислень.
Упровадження цього засобу дозволить значно підвищити швидкість та ефективність етапу обробки зображень для подальшого використання у інформаційних системах, які використовують візуальні дані, зокрема у системах комп'ютерного зору та штучного інтелекту, які працюють з великими обсягами візуальних даних. Проект слугуватиме прототипом для подальших розробок високопродуктивних веб-орієнтованих інструментів обробки зображень.
Опис
Ключові слова
gpu, обробка зображень, передобробка, конвеєр, комп’ютерний зір, webgl, glsl, паралельні обчислення., image processing, preprocessing, pipeline, computer vision, parallel computing
Бібліографічний опис
Дімова, М. А. Комп’ютерні засоби обробки зображень на базі конвеєрних прискорювачів GPU : дипломний проєкт ... бакалавра : 123 Комп'ютерна інженерія / Дімова Марія Андріївна. – Київ, 2025. – 140 с.