informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-455Research ArticleОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВАЛГОРИТМЫ МЕДИАННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ С ОКНОМ 3×3 С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ MMX И SSE2 ПРОЦЕССОРОВ СЕМЕЙСТВА x86КравчонокА. И.Объединенный институт проблем информатики НАН БеларусиBelarus20101007201801(25)4157Copyright © Кравчонок А.И., 20182018Кравчонок А.И.Кравчонок А.И.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/455

Предлагаются быстрые алгоритмы выполнения медианной фильтрации с окном 3×3 на пер-сональном компьютере при помощи MMX- и SSE2-команд. Описываются различные неполные сортирующие сети для поиска медианы окна фильтра, допускающие реализацию при помощи MMX- и SSE2- команд. Алгоритмы позволяют значительно ускорить выполнение медианной фильтрации изображений, что делает возможным ее применение в режиме реального времени в программах обработки изображений.

ReferencesШапиро, Л. Компьютерное зрение / Л. Шапиро, Дж. Стокман. – М. : БИНОМ. Лабора-Шапиро, Л. Компьютерное зрение / Л. Шапиро, Дж. Стокман. – М. : БИНОМ. Лабора-тория знаний, 2006. – 752 с.тория знаний, 2006. – 752 с.Залесский, Б.А. Отслеживание динамических объектов и их распознавание с помощью графовых алгоритмов / Б.А. Залесский, А.И. Кравчонок // Информатика. – 2006. – № 2 (10). – C. 17–26.Залесский, Б.А. Отслеживание динамических объектов и их распознавание с помощью графовых алгоритмов / Б.А. Залесский, А.И. Кравчонок // Информатика. – 2006. – № 2 (10). – C. 17–26.Залесский, Б.А. Отслеживание и распознавание движущихся объектов на основе ихЗалесский, Б.А. Отслеживание и распознавание движущихся объектов на основе ихкластерного представления / Б.А. Залесский, А.И. Кравчонок // Информатика. – 2004. – № 2. – C. 68–78.кластерного представления / Б.А. Залесский, А.И. Кравчонок // Информатика. – 2004. – № 2. – C. 68–78.Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений / Т.С. Хуанг [и др.]; под общ. ред. Т.С. Хуанга. – М. : Радио и связь, 1984. – 220 с.Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений / Т.С. Хуанг [и др.]; под общ. ред. Т.С. Хуанга. – М. : Радио и связь, 1984. – 220 с.Kopp, M. Efficient 3×3 Median Filter Computations / M. Kopp // Machine Graphics & Vision. – 1995. – Vol. 4, № 1/2. – P. 79–82.Kopp, M. Efficient 3×3 Median Filter Computations / M. Kopp // Machine Graphics & Vision. – 1995. – Vol. 4, № 1/2. – P. 79–82.Kravchonok, A. An Algorithm for Median Filtering on the Basis of Merging of OrderedKravchonok, A. An Algorithm for Median Filtering on the Basis of Merging of OrderedColumns / A. Kravchonok, B. Zalesky, P. Lukashevich // Pattern Recognition and Image Analysis. – 2007. – Vol. 17, № 3. – P. 402–407.Columns / A. Kravchonok, B. Zalesky, P. Lukashevich // Pattern Recognition and Image Analysis. – 2007. – Vol. 17, № 3. – P. 402–407.Paeth, A. Median Finding of a 3×3 Grid / A. Paeth, W. Alan // Graphics Gems I. – AcademicPaeth, A. Median Finding of a 3×3 Grid / A. Paeth, W. Alan // Graphics Gems I. – AcademicPress, 1990. – P. 171–175.Press, 1990. – P. 171–175.Кравчонок, А.И. Алгоритмы медианной фильтрации с окном 3×3 на основе неполнойКравчонок, А.И. Алгоритмы медианной фильтрации с окном 3×3 на основе неполнойсортировки прямым выбором / А.И. Кравчонок // Информатика. – 2008. – № 1 (17). – С. 38–46.сортировки прямым выбором / А.И. Кравчонок // Информатика. – 2008. – № 1 (17). – С. 38–46.Кучеренко, К.И. Двумерные медианные фильтры для обработки изображений /Кучеренко, К.И. Двумерные медианные фильтры для обработки изображений /К.И. Кучеренко, Е.Ф. Очин // Зарубежная радиоэлектроника. – 1986. – № 6. – C. 50–61.К.И. Кучеренко, Е.Ф. Очин // Зарубежная радиоэлектроника. – 1986. – № 6. – C. 50–61.Кучеренко, К.И. Сортирующие сети двумерной медианной фильтрации полутоновых изображений / К.И. Кучеренко, Е.Ф. Очин // Радиотехника. – 1987. – № 7. – С. 36 – 38.Кучеренко, К.И. Сортирующие сети двумерной медианной фильтрации полутоновых изображений / К.И. Кучеренко, Е.Ф. Очин // Радиотехника. – 1987. – № 7. – С. 36 – 38.Кравчонок, А.И. Алгоритмы медианной фильтрации с окном 3×3 на основе неполных сортирующих сетей / А.И. Кравчонок // Информатика. – 2009. – № 1 (21). – С. 91–102.Кравчонок, А.И. Алгоритмы медианной фильтрации с окном 3×3 на основе неполных сортирующих сетей / А.И. Кравчонок // Информатика. – 2009. – № 1 (21). – С. 91–102.Kolte, P. A Fast Median Filter Using AltiVec / P. Kolte, R. Smith, W. Su // InternationalKolte, P. A Fast Median Filter Using AltiVec / P. Kolte, R. Smith, W. Su // InternationalConference on Computer Design, 1999 (ICCD '99). – Austin, TX, USA, 1999. – P. 384–391.Conference on Computer Design, 1999 (ICCD '99). – Austin, TX, USA, 1999. – P. 384–391.AltiVec extension to PowerPC accelerates media processing / K. Diefendorff [et al.] // IEEE Micro. – 2000. – Vol. 20, № 2. – P. 85–95.AltiVec extension to PowerPC accelerates media processing / K. Diefendorff [et al.] // IEEE Micro. – 2000. – Vol. 20, № 2. – P. 85–95.Касперски, К. Техника оптимизации программ. Эффективное использование памяти / К. Касперски. – СПб. : БХВ – Петербург, 2003. – 464 с.Касперски, К. Техника оптимизации программ. Эффективное использование памяти / К. Касперски. – СПб. : БХВ – Петербург, 2003. – 464 с.Магда, Ю.С. Аппаратное обеспечение и эффективное программирование / Ю.С. Ма-Магда, Ю.С. Аппаратное обеспечение и эффективное программирование / Ю.С. Ма-гда. – СПб. : Питер, 2007. – 352 с.гда. – СПб. : Питер, 2007. – 352 с.Магда, Ю.С. Ассемблер для процессоров Intel Pentium / Ю.С. Магда. – СПб. : Питер,Магда, Ю.С. Ассемблер для процессоров Intel Pentium / Ю.С. Магда. – СПб. : Питер,– 410 с.– 410 с.Магда, Ю.С. Использование ассемблера для оптимизации программ на C++ /Магда, Ю.С. Использование ассемблера для оптимизации программ на C++ /Ю.С. Магда. – СПб. : БХВ–Петербург, 2004. – 496 с.Ю.С. Магда. – СПб. : БХВ–Петербург, 2004. – 496 с.Юров, В.И. Assembler. Практикум / В.И. Юров. – 2-е изд. – СПб. : Питер, 2006. – 399 с.Юров, В.И. Assembler. Практикум / В.И. Юров. – 2-е изд. – СПб. : Питер, 2006. – 399 с.Зубков, С.В. Assembler для DOS, Windows и UNIX / С.В. Зубков. – 3-е изд. – М. : ДМКЗубков, С.В. Assembler для DOS, Windows и UNIX / С.В. Зубков. – 3-е изд. – М. : ДМКПресс; СПб. : Питер, 2006. – 608 с.Пресс; СПб. : Питер, 2006. – 608 с.Using MMX™ Instructions to Implement Median Filter // Intel® Software NetworkUsing MMX™ Instructions to Implement Median Filter // Intel® Software Network[Electronic resource]. – Mode of access :[Electronic resource]. – Mode of access :ftp://download.intel.com/ids/mmx/MMX_App_Filter_Median.pdf. – Date of access : 04.11.09.ftp://download.intel.com/ids/mmx/MMX_App_Filter_Median.pdf. – Date of access : 04.11.09.Кнут, Д. Искусство программирования. Т. 3. Сортировка и поиск / Д. Кнут. – М. : Из-Кнут, Д. Искусство программирования. Т. 3. Сортировка и поиск / Д. Кнут. – М. : Из-дательский дом «Вильямс», 2005. – 824 с.дательский дом «Вильямс», 2005. – 824 с.Кормен, Т. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест. –Кормен, Т. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест. –-е изд. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2007. – 1296 с.-е изд. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2007. – 1296 с.Седжвик, Р. Фундаментальные алгоритмы на С. Анализ. Структуры данных. Сорти-Седжвик, Р. Фундаментальные алгоритмы на С. Анализ. Структуры данных. Сорти-ровка. Поиск / Р. Седжвик ; пер. с англ. – СПб. : ООО «Диа Софт ЮП», 2003. – 672 с.ровка. Поиск / Р. Седжвик ; пер. с англ. – СПб. : ООО «Диа Софт ЮП», 2003. – 672 с.Миллер, Р. Последовательные и параллельные алгоритмы / Р. Миллер, Л. Боксер. –Миллер, Р. Последовательные и параллельные алгоритмы / Р. Миллер, Л. Боксер. –М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 406 с.М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 406 с.Vasicek, Z. Novel Hardware Implementation of Adaptive Median Filters / Z. Vasicek,Vasicek, Z. Novel Hardware Implementation of Adaptive Median Filters / Z. Vasicek,L. Sekanina // IEEE Workshop «Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems»L. Sekanina // IEEE Workshop «Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems»(DDECS’08). – Bratislava, 2008. – P. 1–6.(DDECS’08). – Bratislava, 2008. – P. 1–6.Open Computer Vision Library // Sourceforge.net. Open Source Software [ElectronicOpen Computer Vision Library // Sourceforge.net. Open Source Software [Electronicresource]. – 1999. – Mode of access : http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/. – Date of access : 28.01.2009.resource]. – 1999. – Mode of access : http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/. – Date of access : 28.01.2009.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.