<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.2 20190208//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.2/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="ru" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="issn">2518-1092</journal-id><journal-title-group><journal-title>Научный результат. Информационные технологии</journal-title></journal-title-group><issn pub-type="epub">2518-1092</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18413/2518-1092-2016-1-3-16-23</article-id><article-id pub-id-type="publisher-id">779</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА И МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>HIGH-PERFORMANCE ANALYSIS METHOD AND MORPHOLOGICAL IMAGE PROCESSING</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Рябых</surname><given-names>Максим Сергеевич</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Ryabykh</surname><given-names>Maxim Sergeevich</given-names></name></name-alternatives><email>828130@bsu.edu.ru</email></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Сойникова</surname><given-names>Екатерина Сергеевна</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Soynikova</surname><given-names>Ekaterina Sergeevna</given-names></name></name-alternatives><email>831468@bsu.edu.ru</email></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Батищев</surname><given-names>Денис Сергеевич</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Batishchev</surname><given-names>Denis S.</given-names></name></name-alternatives><email>batishchev@bsu.edu.ru</email></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Синюк</surname><given-names>Василий Григорьевич</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Sinyuk</surname><given-names>Vasily Grigorievich</given-names></name></name-alternatives><email>vgsinuk@mail.ru</email></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Михелев</surname><given-names>Владимир Михайлович</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Mikhelev</surname><given-names>Vladimir Mikhailovich</given-names></name></name-alternatives><email>mikhelev@bsu.edu.ru</email></contrib></contrib-group><pub-date pub-type="epub"><year>2016</year></pub-date><volume>1</volume><issue>3</issue><fpage>0</fpage><lpage>0</lpage><self-uri content-type="pdf" xlink:href="/media/information/2016/3/it3.pdf" /><abstract xml:lang="ru"><p>Рассмотрена реализация алгоритма vHGW полутоновой морфологии с использованием технологий параллельного программирования OpenMP и NVIDIA CUDA. Морфологические операции имеют низкую арифметическую сложность, однако использование параллелизма по данным позволяет повысить ускорение производительности за счет применения высокоэффективных параллельных процессоров, таких как графические процессоры (GPU). Выполнение этих операций на GPU обеспечивает значительное ускорение по сравнению с реализацией на центральном процессоре для различных размеров структурирующих элементов. Показано, что алгоритм vHGW является одним из быстрых алгоритмов для вычисления дилатации и эрозии бинарных и полутоновых изображений на последовательном процессоре. Представленная реализация алгоритма vHGW для графических процессоров с использованием технологии CUDA повышает производительность морфологической обработки изображений. Показана эффективность реализации алгоритма с помощью технологии CUDA по сравнению с OpenMP при фильтрации полутонового и бинарного изображений с разным разрешением и различным размером структурирующего элемента.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article discusses the implementation of the algorithm of vHGW grayscale morphology with the use of OpenMP parallel programming technology and NVIDIA CUDA. Morphological operations have low arithmetic complexity, but the use of data parallelism can improve acceleration performance with parallel processors such as graphics processors (GPU). Performing these operations for GPU provides significant acceleration compared with the central processor implementation for structuring elements of various sizes. It is shown that vHGW algorithm is a fast algorithm for computing dilation and erosion of binary and grayscale images on a serial processor. The implementation representation of vHGW algorithms for GPUs with CUDA technology improves the performance of morphological image processing. The authors demonstrate the efficiency of the algorithm implementation using CUDA technology, comparing it with the filtration OpenMP binary and grayscale images with different resolution and different size of the structuring element.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>математическая морфология</kwd><kwd>медицинские изображения</kwd><kwd>GPU</kwd><kwd>OpenMP</kwd><kwd>NVIDIA CUDA</kwd><kwd>vHGW</kwd><kwd>фильтрация</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mathematical morphology</kwd><kwd>medical imaging</kwd><kwd>GPU</kwd><kwd>OpenMP</kwd><kwd>NVIDIA CUDA</kwd><kwd>vHGW</kwd><kwd>filtration</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>Список литературы</title><ref id="B1"><mixed-citation>Антонов А.С. Параллельное программи&amp;shy;рование с использованием технологии OpenMP: Учебное пособие. &amp;ndash; М.: Изд-во МГУ, 2009. &amp;ndash; 77 с.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><mixed-citation>Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений[Текст]. / Р. Гонсалес, Р. Вудс; &amp;ndash; М.: Техносфера, 2005. &amp;ndash; 1072 с.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><mixed-citation>Батищев Д.С., Михелев В.М. Инфраструктура высокопроизводительной компьютерной системы для реализации облачных сервисов хранения и анализа данных персональной медицины. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 2016. Т. 37. № 2 (223).</mixed-citation></ref><ref id="B4"><mixed-citation>С. 88-92.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><mixed-citation>Рябых М. С., Сойникова Е. С., Батищев Д.С., Михелёв В.М. Морфологическая обработка изображений отпечатков пальцев с использованием параллельных вычислений на графических процессорах // &amp;laquo;Тенденции развития науки и образования: сборник научных трудов, по материалам XII международной научно-практической конференции&amp;raquo; (31 марта 2016 г.) Часть 4. &amp;ndash; Самара: Издательство НИЦ &amp;laquo;Л-Журнал&amp;raquo;, 2016. &amp;ndash; 60 с.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><mixed-citation>Domanski L., Vallotton P., Wang D., &amp;ldquo;Parallel vHGW image morphology on CPUs using CUDA&amp;rdquo;, CSIRO, Mathematical and Informational Sciences, Biotech Imaging.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><mixed-citation>Gil J. and Werman M.: Computing 2-D Min, Median, and Max Filters, IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intel., 1993, Vol 15, Number 5, 504&amp;ndash;507.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><mixed-citation>Kirk D. B. and Hwu W. mei W., Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach (Applications of GPU Computing Series). Morgan Kaufmann, 2010.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><mixed-citation>Soinikova E.S., Ryabihk M.S., Batishchev D.S., Mikhelev V.M. High-performance method for boundary detection in medical images// Academic science &amp;ndash; problems and achievements IX: Proceedings of the Conference. North Charleston, 20-21.06.2016&amp;mdash;North Charleston, SC, USA:CreateSpace, 2016, p.93-95.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><mixed-citation>NVIDIA, &amp;ldquo;NVIDIA CUDA C programming guide &amp;ndash; version 7.0,&amp;rdquo; NVIDIA developer website, June 2016.&amp;nbsp; [Online].&amp;nbsp; Available:&amp;nbsp; http://docs.nvidia.com/cuda/cuda-c-programming-guide/#axzz4IHtkC9CZ.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><mixed-citation>Van Droogenbroeck M., &amp;ldquo;On the Implementation of Morphological Operations&amp;rdquo;, Math. Morphology and its applications to image processing, J. Serra and P. Sollie, eds. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1994, pp. 241-248.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>