模式識(shí)別與圖像處理并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第一篇  引    論
第一章  模式識(shí)別與圖像處理(PRIP)
1.1  PRIP簡(jiǎn)介
1.2  圖像處理技術(shù)
1.3  模式識(shí)別方法
1.3.1  統(tǒng)計(jì)識(shí)別方法
1.3.2  句法分析方法
1.4  圖像處理系統(tǒng)的一般構(gòu)成
1.4.1  計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)
1.4.2  圖像處理系統(tǒng)的基本部件
本章小結(jié)
第二章  PRIP專用機(jī)的發(fā)展與分類
2.1  專用機(jī)發(fā)燕尾服的“推-拉”模型
2.1.1  “推-拉”模型的建立
2.1.2  專用機(jī)發(fā)展的必要性
2.1.3  專用機(jī)發(fā)展的可行性
2.2  PRIP專用機(jī)的分類
2.2.1  Danielson分類法
2.2.2  Yalamanchili分類法
2.2.3  Duff分類法
2.3  PRIP專用機(jī)發(fā)展概述
2.3.1  專用機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵考慮
2.3.2  結(jié)構(gòu)的選擇及其策略
2.3.3  現(xiàn)行的PRIP專用機(jī)系統(tǒng)
本章小結(jié)
第二篇  并行算法及語言
第三章  圖像處理并行算法
3.1  算法分析
3.1.1  并行算法的必要性
3.1.2  計(jì)算的分級(jí)
3.2  像素級(jí)并行算法
3.2.1  點(diǎn)和鄰域操作
3.2.2  變換操作
3.2.3  幾何操作
3.3  區(qū)域級(jí)并行算法
3.3.1  區(qū)域表示
3.3.2  區(qū)域的性質(zhì)與關(guān)系
3.4  并行算法的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
3.4.1  運(yùn)行時(shí)間TN(M)
3.4.2  速度VN(M)
3.4.3  加速倍數(shù)SN（M）
3.4.4  有效性EN（M）
3.4.5  開銷率QN（M）
3.4.6  價(jià)格PN（M）
本章小結(jié)
第四章  并行圖像處理語言
4.1  PRIP語言發(fā)展的必要性
4.1.1  通用語言不適應(yīng)PRIP算法
4.1.2  新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要相應(yīng)的語言描述
4.1.3  特定的用途決定了采用特殊的語言
4.2  PRIP語言基本概念
4.2.1  PRIP語言
4.2.2  歷史回顧
4.2.3  發(fā)展類型
4.3  PRIP語言的命令級(jí)分類及其分布
4.3.1  命令級(jí)類型
4.3.2  命令分類舉例
4.3.3  命令級(jí)分布比較
4.4  并行處理機(jī)的PRIP
4.4.1  MORPHAL
4.4.2  CAP4
4.4.3  C3PL
4.4.4  DQPFORTRAN
4.5  發(fā)展趨勢(shì)
本章小結(jié)
第三篇  并行計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)
第五章  SIMD陣列結(jié)構(gòu)
5.1  陣列處理機(jī)的特點(diǎn)與組成
5.1.1  SIMD計(jì)算機(jī)的特性
5.1.2  陣列計(jì)算機(jī)的構(gòu)成
5.1.3  陣列處理機(jī)的特點(diǎn)
5.2  陣列處理機(jī)的發(fā)展
5.2.1  典型的應(yīng)用系統(tǒng)
5.2.2  近期推出的高用設(shè)備
5.2.3  新發(fā)展的陣列結(jié)構(gòu)
5.2.4  發(fā)展中的幾點(diǎn)結(jié)論
5.3  陣列處理機(jī)的設(shè)計(jì)
5.3.1  處理單元PE的設(shè)計(jì)
5.3.2  專用程序設(shè)計(jì)
5.3.3  處理單元PE的設(shè)計(jì)
5.4  一種典型SIMD系統(tǒng)——MPP
5.4.1  MPP系統(tǒng)概述
5.4.2  在圖像處理方面的幾種應(yīng)用
本章小結(jié)
第六章  流水線結(jié)構(gòu)
6.1  串行處理機(jī)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)
6.1.1  串行處理的必要性
6.1.2  串行操作的主要問題
6.1.3  典型的串行結(jié)構(gòu)
6.2  流水線的基本概念
6.2.1  流水線處理的工作原理
6.2.2  流水線處理機(jī)的主要性能
6.2.3  流水線的分段與分類
6.3  一般流水線處理機(jī)的設(shè)計(jì)
6.3.1  流水線處理機(jī)的發(fā)展
6.3.2  算法實(shí)現(xiàn)——鄰域操作
6.3.3  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)——細(xì)胞式計(jì)算機(jī)
6.3.4  圖像處理語言——C-3PL
本章小結(jié)
第七章  MIMD多處理機(jī)結(jié)構(gòu)
7.1  MIMD多處理機(jī)結(jié)構(gòu)原理與特點(diǎn)
7.1.1  MIMD多處理機(jī)基本概念
7.1.2  MIMD多處理機(jī)結(jié)構(gòu)
7.1.3  多處理機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
7.2  典型的MIMD結(jié)構(gòu)應(yīng)用
7.2.1  總線結(jié)構(gòu)
7.2.2  循環(huán)結(jié)構(gòu)
7.2.3  公共存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
7.2.4  可重構(gòu)結(jié)構(gòu)
7.3  圖像處理的VLSI網(wǎng)絡(luò)
7.3.1  網(wǎng)絡(luò)在圖像處理中的應(yīng)用
7.3.2  多處理機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征——互聯(lián)方式
7.3.3  常規(guī)的幾種網(wǎng)絡(luò)
7.3.4  網(wǎng)絡(luò)性能成本特性
本章小結(jié)
第八章  VLSI處理結(jié)構(gòu)
8.1  引言
8.2  VLSI結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
8.2.1  VLSI結(jié)構(gòu)
8.2.2  VLSI算法
8.3  某些PRIP算法的VLSI結(jié)構(gòu)
8.3.1  DFT和圖像濾波的VLSI陣列
8.3.2  VLSI實(shí)現(xiàn)的FFT處理器
8.3.3  空域操作陣列
8.3.4  控制結(jié)構(gòu)
8.4  基于VLSI細(xì)胞陣列處理器
8.4.1  圖像處理的VLSI細(xì)胞陣列處理器
8.4.2  VLSI對(duì)圖像陣列處理機(jī)的影響
8.4.3  VLSI對(duì)流水線圖像處理機(jī)的影響
8.4.4  VLSI對(duì)PRIP多處理機(jī)的的影響
8.4.5  基于VLSI的通用PRIP系統(tǒng)
8.5  VLSI結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)舉例
8.5.1  模式識(shí)別的矩陣計(jì)算
8.5.2  分塊矩陣計(jì)算
8.5.3  VLSI矩陣運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)
8.5.4  VLSI特征析取器和模式分類器
8.6  VLSI信號(hào)處理應(yīng)用
8.6.1  引言
8.6.2  信息處理發(fā)展回顧
8.6.3  VLSI對(duì)信號(hào)處理的影響
8.6.4  VLSI信號(hào)處理系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
第四篇  并行系統(tǒng)的發(fā)展
第九章  Systolic陣列系統(tǒng)
9.1  Systolic概念
9.2  Systolic陳列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
9.2.1  結(jié)構(gòu)模塊——細(xì)胞元的構(gòu)造
9.2.2  Systolic結(jié)構(gòu)
9.2.3  Systolic陣列
9.3  Systolic實(shí)現(xiàn)的PRIP算法
9.3.1  矩陣操作
9.3.2  圖像處理算法
9.3.3  模式識(shí)別算法
9.4  Systolic系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9.4.1  設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
9.4.2  細(xì)胞元設(shè)計(jì)
9.4.3  一種SIMD的Systolic陣列機(jī)設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
第十章  圖像數(shù)據(jù)庫(kù)綜合系統(tǒng)
10.1  圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的研究與開發(fā)
10.1.1  圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的基本構(gòu)成
10.1.2  圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理
10.1.3  圖像數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的研制
10.2  圖像數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
10.2.1  圖像分析與數(shù)據(jù)庫(kù)管理綜合設(shè)計(jì)概念
10.2.2  Pumps機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
10.2.3  后端圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
10.2.4  圖像處理數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)（DMIP）
10.3  綜合圖像數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)研究展望
本章小結(jié)
第十一章  混合錐體結(jié)構(gòu)
11.1  錐體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與組成
11.1.1  錐體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
11.1.2  錐體處理元
11.1.3  二連接與四連接錐體
11.1.4  通訊網(wǎng)絡(luò)
11.2  錐體計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
11.2.1  PAPIA I
11.2.2  PCLIP
11.2.3  GAM
11.2.4  HCLM
11.2.5  SPHINX
11.2.6  EGPA
11.2.7  二維體計(jì)算機(jī)
11.2.8  網(wǎng)格錐體
11.2.9  PVM
11.2.10  基于錐體方法的優(yōu)化結(jié)構(gòu)
11.3  典型混合錐體結(jié)構(gòu)
11.4  機(jī)器人視覺錐體結(jié)構(gòu)研究
11.4.1  RVS系統(tǒng)
11.4.2  設(shè)計(jì)考慮
11.4.3  錐體結(jié)構(gòu)描述
11.4.4  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
本章小結(jié)
第十二章  神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
12.1  引言
12.2  ANN發(fā)展概述
12.2.1  ANN基本概念
12.2.2  ANN發(fā)展過程
12.3  ANN學(xué)習(xí)算法
12.3.1  學(xué)習(xí)算法分類
12.3.2  幾種模式識(shí)別應(yīng)用中的學(xué)習(xí)模型
12.4  ANN結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)
12.4.1  結(jié)構(gòu)分類
12.4.2  “激勵(lì)”函數(shù)（Activation Function）
12.4.3  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
12.5  ANN應(yīng)用實(shí)例
12.5.1  模式分類
12.5.2  數(shù)據(jù)壓縮
12.6  一種模糊聚類神網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
12.6.1  系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
12.6.2  模糊聚類學(xué)習(xí)算法
12.6.3  并行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
12.6.4  Systolic陣列實(shí)現(xiàn)
本章小結(jié)
第五篇  基于PC的系統(tǒng)及應(yīng)用
第十三章  微型機(jī)圖像處理系統(tǒng)
13.1  系統(tǒng)概述
13.1.1  圖像輸入設(shè)備
13.1.2  圖像輸出設(shè)備
13.1.3  微型機(jī)配置
13.2  圖像輸入接口設(shè)計(jì)
13.2.1  設(shè)計(jì)思想
13.2.2  硬件系統(tǒng)
13.2.3  軟件實(shí)現(xiàn)
13.3  圖像輸入/輸出接口開發(fā)
13.3.1  SDD與SDI概述
13.3.2  圖像輸入
13.3.3  圖像輸出
13.4  微型機(jī)圖像預(yù)處理器
13.4.1  預(yù)處理功能
13.4.2  預(yù)處理算法分析
13.4.3  預(yù)處理操作的流水線
本章小結(jié)
第十四章  適于流水線處理的紋理分析方法
14.1  紋理分析概念
14.1.1  紋理
14.1.2  紋理特征
14.1.3  紋理分析模型
14.2  三種數(shù)字圖像紋理分析方法
14.2.1  灰度游程長(zhǎng)度累加統(tǒng)計(jì)紋理分析方法
14.2.2  Hadamard變換圖像紋理分析方法
14.2.3  紋理能量模板的變化性質(zhì)
14.3  紋理區(qū)域的變化性質(zhì)
14.3.1  紋理能量模板的變化性質(zhì)
14.3.2  紋理區(qū)域的變化性質(zhì)
本章小結(jié)
第十五章  微型機(jī)圖像處理系統(tǒng)應(yīng)用
15.1  微型機(jī)焊接缺欠自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
15.1.1  焊縫圖像的預(yù)處理
15.1.2  焊接缺欠的識(shí)別與分類
15.2  微型機(jī)指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)
15.2.1  指紋圖像的預(yù)處理
15.2.2  指紋的識(shí)別與分類
15.2.3  指紋庫(kù)的建立與查對(duì)
15.3  遙感圖像實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)
15.3.1  模板紋理特征的圖像分類
15.3.2  適于實(shí)時(shí)處理的串行流水線結(jié)構(gòu)
15.3.3  星上遙感圖像處理系統(tǒng)模型機(jī)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)