A Shared-Memory Parallel Alpha-Tree Algorithm for Extreme Dynamic Ranges

Jiwoo Ryu

doi:10.1109/TIP.2025.3616578

A Shared-Memory Parallel Alpha-Tree Algorithm for Extreme Dynamic Ranges

2025-01-01

0

PRE

AI

Michael H. F. Wilkinson

DOI：10.1109/TIP.2025.3616578

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α-tree 是一种用于遥感和其他图像应用中的有效层次化图像表示方法，可用于连通滤波或分割。α-tree 根据图像中像素间的差异构建树结构。与其他层次化图像表示方法（如分量树）相比，α-tree 能更好地表示图像的粒度特征，并且更易于应用于多通道图像。α-tree 的主要缺点是其处理速度，由于需要处理大量数据且缺乏对高效算法的研究，尤其是在多通道和高动态范围图像方面。本研究介绍了一种混合分量树算法在 α-tree 上的新型改进方法，用于快速并行构建任意像素差异动态范围的 α-tree。我们在欧洲空间局（ESA）提供的 Sentinel-2 遥感图像以及随机生成的图像上测试了该混合 α-tree 算法，测试环境为 Hábrók 高性能计算集群。实验结果表明，该混合 α-tree 算法在 128 核计算机上实现了 10–30Mpix/s 的处理速度和 10–30 的加速比，证明了我们所知的第一种并行 α-tree 算法在高动态范围下的高效性。

Keyword:

Alpha-tree

component tree

connected filter

efficient algorithm

parallel algorithm

A Shared-Memory Parallel Alpha-Tree Algorithm for Extreme Dynamic Ranges

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