Исхаков Дамир. Технология ALL. Линейная фильтрация изображений (вертикальное разбиение). Ядро Гаусса 3x3. Вариант 25

[Chokoladicus]

Описание

• Задача: Линейная фильтрация изображений (вертикальное разбиение). Ядро Гаусса 3x3.
• Вариант: 25
• Технология: ALL (MPI и OpenMP)
• Описание

Была реализована задача "Линейная фильтрация изображений (вертикальное разбиение). Ядро Гаусса 3x3". Алгоритм представляет собой параллельную реализацию обработки матрицы используя технологий MPI и OpenMP с помощью вертикального разбиения (изображение в оттенках серого) с использованием ядра Гаусса

{{1, 2, 1}
{2, 4, 2}
{1, 2, 1}}

параллельным перебором пикселей матрицы, вычисляя сумму значений и деление итогового результата на 16 (согласно условию ядра Гаусса).

Обработка границ реализована с помощью отражения. Пример: Если пиксель, для которого мы высчитываем новое значение находится на границе, а левее или правее него матрица кончается, алгоритм берёт значение равное отраженному значению, то есть не по индексу 0 - 1, а по индексу 1 или же не 255 + 1, а 255 - 1. Это необходимо для корректной обработки границ и углов

Параллелизм организован в два уровня. На верхнем уровне с помощью MPI изображение делится между процессами: каждый процесс получает непрерывный диапазон столбцов («вертикальную полосу»). Распределение столбцов производится равномерно, остаток распределяется между первыми процессами. Каждый MPI-процесс работает с полной копией исходного изображения, поэтому для вычислений на границах полосы используется отражение от глобальных границ матрицы; обмен граничными столбцами не требуется. На нижнем уровне внутри каждого MPI-процесса задействуется OpenMP: число потоков задаётся через omp_set_num_threads, и с помощью #pragma omp parallel for столбцы локальной полосы обрабатываются параллельно. Каждый поток вычисляет значения пикселей только в своих столбцах, читая исходные данные (которые доступны всем) без необходимости синхронизации. После завершения вычислений результаты со всех процессов собираются на процессе 0, который формирует итоговое изображение, и затем рассылаются обратно всем процессам через MPI_Bcast, чтобы каждый процесс имел полный результат.

---

Чек-лист

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия>_<первая_буква_имени>_<короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи
  (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и
  достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 94.64286% with 3 lines in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 83.63%. Comparing base (29821f1) to head (57039b1).
⚠️ Report is 221 commits behind head on master.

Files with missing lines	Patch %	Lines
...khakov_d_vertical_gauss_filter/all/src/ops_all.cpp	94.64%	1 Missing and 2 partials ⚠️

Additional details and impacted files

@@            Coverage Diff             @@
##           master    #1122      +/-   ##
==========================================
- Coverage   83.69%   83.63%   -0.06%     
==========================================
  Files         669      741      +72     
  Lines       34251    39315    +5064     
  Branches    14301    16403    +2102     
==========================================
+ Hits        28665    32880    +4215     
- Misses       3807     4396     +589     
- Partials     1779     2039     +260     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.