[發(fā)明專利]一種基于KNL平臺(tái)的圖像數(shù)據(jù)的處理方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711407553.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN108008975A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/38
• 分類號(hào): G06F9/38;G06F9/50
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 李紅爽;李丹

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于KNL平臺(tái)的圖像數(shù)據(jù)的處理方法及裝置，方法包括：獲取待處理的圖像數(shù)據(jù)；采用多線程并行算法計(jì)算圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值，并根據(jù)計(jì)算出的圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值確定圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值的索引值；根據(jù)像素絕對(duì)值的最大值的索引值計(jì)算圖像數(shù)據(jù)需要更新的圖像區(qū)域；采用多線程并行算法，更新需要更新的圖像區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；輸出更新后的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的多線程并行處理，有效改進(jìn)內(nèi)存訪問效率，極大提高了算法在CPU計(jì)算平臺(tái)上的計(jì)算性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及科學(xué)數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于KNL平臺(tái)的圖像數(shù)據(jù)的處理方法及裝置。

背景技術(shù)

目前的國(guó)際天文項(xiàng)目“平方公里陣列”天文望遠(yuǎn)鏡(SKA，Square KilometerArray)中的科學(xué)數(shù)據(jù)處理(SDP，Science Data Processing)是項(xiàng)目的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是對(duì)人類數(shù)據(jù)處理能力的極大挑戰(zhàn)，主要用于處理望遠(yuǎn)鏡采集到的天文信號(hào)；天文信號(hào)經(jīng)過“檢測(cè)放大”、“數(shù)字化”、“相關(guān)”等步驟，最終轉(zhuǎn)化為天文圖供天文學(xué)家研究。SDP中涉及到的主要算法有網(wǎng)格化算法((de)Gridding)、反褶積算法((de)Convolution)、快速傅氏變換(FFT，F(xiàn)ast Fourier Transformation)等。

SDP中涉及到的de Convolution算法是SKA項(xiàng)目中科學(xué)數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵算法之一，據(jù)SKA設(shè)計(jì)文檔統(tǒng)計(jì)，deConvolution算法的計(jì)算量占SDP總計(jì)算量的20％左右。SKA項(xiàng)目所需要的計(jì)算量非常龐大，所需要的計(jì)算能力是目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)太湖之光的5倍左右。

相關(guān)技術(shù)中，deConvolution算法以串行方式運(yùn)行在眾核處理器(KNL，KnightsLanding)上，它的缺點(diǎn)如下：(1)不能有效利用計(jì)算資源，程序耗時(shí)長(zhǎng)；(2)算法運(yùn)行在CPU計(jì)算平臺(tái)上，訪存效率低，計(jì)算能力弱等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于KNL平臺(tái)的圖像數(shù)據(jù)的處理方法及裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)有效利用計(jì)算資源，減少程序耗時(shí)，改進(jìn)內(nèi)存訪問效率，提高在CPU計(jì)算平臺(tái)上的計(jì)算性能。

為了達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于KNL平臺(tái)的圖像數(shù)據(jù)的處理方法包括：

獲取待處理的圖像數(shù)據(jù)；

采用多線程并行算法計(jì)算該圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值，并根據(jù)計(jì)算出的所該圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值確定該圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值的索引值；

根據(jù)該像素絕對(duì)值的最大值的索引值計(jì)算該圖像數(shù)據(jù)需要更新的圖像區(qū)域；

采用多線程并行算法，更新需要更新的圖像區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；

輸出更新后的圖像數(shù)據(jù)；

其中，該像素絕對(duì)值的最大值的索引值表示該圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值的位置。

優(yōu)選地，該方法還包括：

采用多線程并行算法計(jì)算該圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值包括：

將圖像數(shù)據(jù)分成多個(gè)基本數(shù)據(jù)塊；

通過多個(gè)線程對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)塊并行處理，其中，每個(gè)線程分別采用findPeak函數(shù)查找每個(gè)基本數(shù)據(jù)塊中的像素絕對(duì)值的最大值。

優(yōu)選地，該方法還包括：

在采用findPeak函數(shù)查找基本數(shù)據(jù)塊中的像素絕對(duì)值的最大值，并根據(jù)計(jì)算出的圖像數(shù)據(jù)的像素絕對(duì)值的最大值確定像素絕對(duì)值的最大值的索引值之前，在內(nèi)存中創(chuàng)建兩個(gè)臨時(shí)內(nèi)存空間；