РЕАЛИЗАЦИЯ ФИЛЬТРА С ПОСТ-ФИЛЬТРАЦИОННЫМ ПРИНЯТИЕМ РЕШЕНИЯ НА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ АРХИТЕКТУРАХ С ВЕКТОРНЫМ РАСШИРЕНИЕМ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУДЕБНОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

Abstract

Приводятся результаты исследований средств обеспечения показателей эффективности судебной экспертизы изображений, в том числе и цифровых. Проводится анализ основных задач, стоящих при экспертизе изображений и методы их решений. Основной проблемой таких исследований является недостаточная автоматизация процесса обработки изображений при экспертизе. Объектом исследования является процесс фильтрации изображений, предметом исследований фильтры, которые используются при обработке изображений. Целью статьи является построение быстродействующей реализации фильтра с пост-фильтрационным принятием решения на современных процессорных архитектурах. Приведены результаты анализ возможности использования векторных инструкций современных процессорных архитектур, были рассмотрены алгоритмы векторизации сортировки для эффективной реализации подпрограммы поиска медианного значения внутри текущего и проведено моделирования фильтра с пост-фильтрационным принятием решения с целью выяснения пригодности для использования в задачах реального времени. В результате проведенных исследований впервые предложен метод векторизованной реализации фильтра с пост-фильтрационным принятием решения пригодный для процессоров с набором команд SIMD ARM NEON, Intel SSE или AVX; рассмотрено использование сортирующих сетей в качестве алгоритма поиска медианы для процессоров с векторным расширением; впервые построена реализация фильтра описанным методом для процессора ARM Cortex-A9 в составе SOC Intel Cyclone® V SE 5CSEBA6U23I7NDK; проведено моделирование работы фильтра на ARM Cortex-A9. Скорость обработки изображения 512x512 пикселей составила более 500 кадров в секунду. Скорость обработки полутоновых изображения FullHD – более 60 кадров.

Keywords

• автоматизация процесса обработки изображений, фильтрация изображений, постфильтрационное принятие решения, векторизованная реализация фильтра, сортирующие сети, моделирование фильтров изображений.