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[국내논문] SSE 명령어 기반 실시간 처리 가우시안 필터 연구
A Study on Real-time Processing of The Gaussian Filter using The SSE Instruction Set. 원문보기

한국정보처리학회 2006년도 제26회 추계학술발표대회, 2006 Nov. 10, 2006년, pp.89 - 92  

강필중 (울산대학교 컴퓨터정보통신공학부) ,  이종수 (울산대학교 컴퓨터정보통신공학부)

초록
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본 논문은 SIFT(Scale Invariant Feature Transform)알고리즘의 실시간처리 응용프로그램 작성기법을 기술하고 있는데, 단일 프로세서에서 병렬처리 기능을 지원하도록 설계된 SSE 명령어 집합을 사용하여 가우시안 convolution을 구현하고 있다. SIFT알고리즘의 Scale-space를 생성하는 과정에 수행되는 가우시안 Convolution은 연산시간이 과도하게 요구된다.[1] 2D의 가우시안 필터가 영상을 구성하는 모든 셀과 1:1로 연산을 수행하므로 이 연산의 소요시간은 영상의 가로, 세로 길이 그리고 필터의 크기에 비례하여 결정된다. 이 논문에서 제안하는 방법은 연산을 위해 CPU 내부로 한번 읽어 들인 픽셀자료에 대해 가능한 모든 연산을 SSE 명령어 집합을 사용하여 수행함으로써 병렬 연산에 의한 연산시간 절감과 메모리 접근 최소화를 통한 입출력시간 절감을 통해 전체 연산시간을 단축 하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • SIFT 알고리즘은 특이점 탐색 및 기술자 생성을 위해 scale space를 사용하는데, 로봇 비전 분야나, 증강현살 분야와 같은 실시간처리를 요구하는 응용영역에서 SIFT알고리즘을 사용하 기위해서는 알고리즘 수행 시간을 최대한 단축시켜야 한다. 본 논문에서는 SIFT 알고리즘의 수행 시간을 단 죽 시키기 위해 SSE 명령어 집합을 convolution 연산에 적용하는 방법에 관해 소개한다. 본론에서 실험 예 사용된 가우시안 필터에 대한 이론을 간단히 요약하고, SS'E 명령어 집합을 사용하기 위해 개발된 3가지 필터링 방법을 소개한다.
  • 본 논문에서는 SIFT 알고리즘의 수행 시간을 단 죽 시키기 위해 SSE 명령어 집합을 convolution 연산에 적용하는 방법에 관해 소개한다. 본론에서 실험 예 사용된 가우시안 필터에 대한 이론을 간단히 요약하고, SS'E 명령어 집합을 사용하기 위해 개발된 3가지 필터링 방법을 소개한다. 결론 부분에서는 본 논문에서 소개한 3가지 필터링 방법의 성능을 SSE 명령어를 사용하지 않는 방법과 연산 소요 시간을 비교하는 방식으로 고찰하였다.

가설 설정

  • Scale space는 다수의 가우시안 convolution 연산을 통해 구축할 수 있다.(3) 이때 소요되는 시간은 영상의 픽셀 개수와 마스크를 구성하는 픽셀 수의 곱에 비례하게 된다. SIFT 알고리즘은 특이점 탐색 및 기술자 생성을 위해 scale space를 사용하는데, 로봇 비전 분야나, 증강현살 분야와 같은 실시간처리를 요구하는 응용영역에서 SIFT알고리즘을 사용하 기위해서는 알고리즘 수행 시간을 최대한 단축시켜야 한다.
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