1. High performance GPU based
Master :
Dr. Ghaderi
Mohammad Amin Amjadi
Winter 2015

2. ‫پایه‬ ‫مقاله‬
High performance GPU based optimized
feature matching for
computer vision applications
Kajal Sharma
2015 Elsevier B.V. All rights reserved
2

3. ‫مطالب‬
.1‫مقدمه‬
.2‫مسئله‬ ‫بیان‬
.3‫کلی‬ ‫اهداف‬
.4‫پیشینه‬
.5‫طرح‬ ‫بیان‬
.6‫نتایج‬
.7‫گیری‬ ‫نتیجه‬
.8‫پیشنهادات‬
3

4. ‫معماری‬ ‫تاریخچه‬ ‫به‬ ‫کلی‬ ‫نگاه‬CPU
‫طراحی‬ ‫و‬ ‫ساخت‬ ‫های‬‫محدودیت‬
‫همزمانی‬ ‫و‬ ‫همروندی‬ ‫افزایش‬ ‫در‬ ‫سعی‬
4
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬
CPU

5. GPU
‫بدلیل‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬‫پردازنده‬‫کمتر‬ ‫محدودیت‬،‫سازی‬‫بازی‬ ‫صنعت‬ ‫و‬‫بیشتری‬ ‫پیشرفت‬‫به‬ ‫نسبت‬CPU‫است‬ ‫داشته‬
‫با‬ ‫حافظه‬‫باال‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬
‫مجموعه‬‫منظوره‬ ‫عام‬ ‫دستورات‬
‫یک‬ ‫دارای‬‫قدرتمند‬ ‫کمکی‬ ‫پردازنده‬‫منظوره‬ ‫عام‬ ‫های‬‫برنامه‬ ‫سرعت‬ ‫افزایش‬ ‫جهت‬‫باشد‬‫می‬
‫استانداردهای‬ ‫از‬IEEE‫شناور‬ ‫ممیز‬ ‫اعداد‬‫تک‬-‫دقتی‬‫و‬‫دو‬-‫دقتی‬‫نماید‬‫می‬ ‫پشتیبانی‬
‫تک‬-‫دقتی‬‫دو‬-‫دقتی‬
5
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬
−1 𝑏31 ∗ 1. 𝑏22 𝑏21 … 𝑏0 2 ∗ 2 𝑒 −127
−1 𝑏63 ∗ 1. 𝑏51 𝑏50 … 𝑏0 2 ∗ 2 𝑒 −1023

6. CPU vs GPU
6
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬
‫برنامه‬ ‫جناب‬

7. GPGPU
general purpose graphics processing unit
GPU‫مقابل‬ ‫در‬CPU:
‫به‬ ‫نسبت‬ ‫بیشتر‬ ‫سازی‬ ‫موازی‬CPU
‫به‬ ‫نسبت‬ ‫باالتر‬ ‫سرعت‬CPU
‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫گرافیکی‬ ‫های‬‫پردازنده‬ ‫پردازشی‬ ‫رشد‬CPU‫است‬
‫هستند‬ ‫تر‬‫ارزان‬ ،‫قیمت‬ ‫به‬ ‫کارایی‬ ‫معیار‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫دارند‬ ‫کمتری‬ ‫مصرفی‬ ‫توان‬ ،‫وات‬ ‫به‬ ‫کارایی‬ ‫معیار‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
GPGPU:
‫تکنولوژی‬‫از‬ ‫استفاده‬GPU‫منظوره‬ ‫عام‬ ‫های‬‫برنامه‬ ‫اجرای‬ ‫جهت‬
7
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

8. ‫عکس‬ ‫دو‬ ‫تطبیق‬
8
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

9. ‫عکس‬ ‫دو‬ ‫تطبیق‬
9
‫کلیدی‬ ‫نقاط‬ ‫نمودن‬ ‫پیدا‬
‫کلیدی‬ ‫نقاط‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫عکس‬ ‫دو‬ ‫تطبیق‬
‫مختلف‬ ‫شرایط‬ ‫در‬ ‫تطبیق‬ ‫امکان‬(‫شدن‬ ‫مات‬ ،‫اندازه‬ ‫و‬ ‫مقیاس‬ ‫تغییر‬ ،‫چرخش‬)
‫باال‬ ‫سرعتی‬ ‫با‬ ‫سازی‬ ‫پیاده‬
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

10. 1. Schmid and Mohr
10
‫یابی‬ ‫گوشه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫است‬ ‫مناسب‬ ‫تصویر‬ ‫چرخش‬ ‫حالت‬ ‫برای‬
‫نیست‬ ‫کارآمد‬ ‫تصویر‬ ‫مقیاس‬ ‫تغییر‬ ‫حالت‬ ‫برای‬
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

11. 2. Lowe
11
SIFT: scale invariant feature transform: ‫نابسته‬ ‫مقیاس‬ ‫ویژگی‬ ‫تبدیل‬
‫تصویر‬ ‫مقیاس‬ ‫تغییر‬ ‫و‬ ‫چرخش‬ ‫برای‬ ‫مناسب‬
‫باال‬ ‫محاسبه‬ ‫و‬ ‫پردازش‬ ‫زمان‬
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

12. 3. SOM
Self Organizing Map
12
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

13. SIFT & SOM
13
‫الگوریتم‬SIFT،16‫در‬ ‫تطبیق‬0.05773‫ثانیه‬ ‫الگوریتم‬SOM،28‫در‬ ‫تطبیق‬0.03576‫ثانیه‬
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

14. ‫هدف‬ ‫الگوریتم‬
14
‫الگوریتم‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬SOM‫روی‬ ‫بر‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫و‬GPU‫تسریع‬ ‫جهت‬
‫عصبی‬ ‫های‬‫الگوریتم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬(‫رقابتی‬ ‫های‬‫الگوریتم‬)
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫روش‬‫پیشنهادی‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

15. ‫هدف‬ ‫الگوریتم‬
o30‫پردازنده‬MultiProcessor
o‫پردازنده‬ ‫هر‬8،Thread‫نماید‬‫می‬ ‫اجرا‬ ‫موازی‬ ‫بصورت‬ ‫را‬
oThread‫پردازنده‬ ‫یک‬ ‫های‬:synchronously
o‫ها‬‫پردازنده‬:asynchronously
15
Element 0
Element 1
…
Element 7
Stream multiprocessor
Stream Processor
Stream Processor
SIMD
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

16. ‫الگوریتم‬
16
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

17. ‫نتایج‬
17
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

18. ‫ارزشیابی‬
18
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

19. ‫محاسبات‬ ‫زمان‬
19
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫روش‬‫پیشنهادی‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬

20. ‫گیری‬ ‫نتیجه‬
20
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬
‫تطبیق‬ ‫برای‬ ‫جدید‬ ‫متد‬
‫باالتر‬ ‫سرعت‬:‫و‬ ‫عصبی‬ ‫های‬ ‫شبکه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬gpu
‫دارد‬ ‫مناسبی‬ ‫عملکرد‬ ‫تصویر‬ ‫مختلف‬ ‫شرایط‬ ‫در‬ ‫الگوریتم‬ ‫که‬ ‫اند‬‫داده‬ ‫نشان‬ ‫نتایج‬
‫محاسبات‬ ‫زمان‬ ‫کاهش‬

21. ‫پیشنهادات‬
21
‫مقدمه‬ ‫مسئله‬ ‫اهداف‬ ‫پیشینه‬ ‫پیشنهادی‬ ‫روش‬ ‫نتایج‬ ‫گیری‬ ‫نتیجه‬ ‫پیشنهادات‬
.1‫تر‬‫سریع‬ ‫عصبی‬ ‫شبکه‬ ‫های‬‫الگوریتم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
.2‫از‬ ‫استفاده‬MultiGPU‫همزمانی‬ ‫سطح‬ ‫افزایش‬ ‫جهت‬
.3‫سمت‬ ‫را‬ ‫بیشتری‬ ‫محاسبات‬ ،‫الگوریتم‬ ‫بهبودسازی‬ ‫با‬GPU‫برده‬
.4‫از‬ ‫استفاده‬FPGA‫داخل‬ ‫در‬GPU‫الگوریتم‬ ‫براساس‬ ‫آن‬ ‫سازی‬ ‫بهینه‬ ‫و‬ ،‫کمکی‬ ‫پردازنده‬ ‫عنوان‬ ‫به‬
.5‫همزمان‬ ‫اجرای‬‫الگوریتم‬ ‫چندین‬

22. Question ?
☻Thanks☻
22