模式识别与图像处理并行计算机系统设计

第一篇  引    论
第一章  模式识别与图像处理(PRIP)
1.1  PRIP简介
1.2  图像处理技术
1.3  模式识别方法
1.3.1  统计识别方法
1.3.2  句法分析方法
1.4  图像处理系统的一般构成
1.4.1  计算机组成与结构
1.4.2  图像处理系统的基本部件
本章小结
第二章  PRIP专用机的发展与分类
2.1  专用机发燕尾服的“推-拉”模型
2.1.1  “推-拉”模型的建立
2.1.2  专用机发展的必要性
2.1.3  专用机发展的可行性
2.2  PRIP专用机的分类
2.2.1  Danielson分类法
2.2.2  Yalamanchili分类法
2.2.3  Duff分类法
2.3  PRIP专用机发展概述
2.3.1  专用机结构设计的关键考虑
2.3.2  结构的选择及其策略
2.3.3  现行的PRIP专用机系统
本章小结
第二篇  并行算法及语言
第三章  图像处理并行算法
3.1  算法分析
3.1.1  并行算法的必要性
3.1.2  计算的分级
3.2  像素级并行算法
3.2.1  点和邻域操作
3.2.2  变换操作
3.2.3  几何操作
3.3  区域级并行算法
3.3.1  区域表示
3.3.2  区域的性质与关系
3.4  并行算法的性能评价标准
3.4.1  运行时间TN(M)
3.4.2  速度VN(M)
3.4.3  加速倍数SN（M）
3.4.4  有效性EN（M）
3.4.5  开销率QN（M）
3.4.6  价格PN（M）
本章小结
第四章  并行图像处理语言
4.1  PRIP语言发展的必要性
4.1.1  通用语言不适应PRIP算法
4.1.2  新型系统结构需要相应的语言描述
4.1.3  特定的用途决定了采用特殊的语言
4.2  PRIP语言基本概念
4.2.1  PRIP语言
4.2.2  历史回顾
4.2.3  发展类型
4.3  PRIP语言的命令级分类及其分布
4.3.1  命令级类型
4.3.2  命令分类举例
4.3.3  命令级分布比较
4.4  并行处理机的PRIP
4.4.1  MORPHAL
4.4.2  CAP4
4.4.3  C3PL
4.4.4  DQPFORTRAN
4.5  发展趋势
本章小结
第三篇  并行计算机结构
第五章  SIMD阵列结构
5.1  阵列处理机的特点与组成
5.1.1  SIMD计算机的特性
5.1.2  阵列计算机的构成
5.1.3  阵列处理机的特点
5.2  阵列处理机的发展
5.2.1  典型的应用系统
5.2.2  近期推出的高用设备
5.2.3  新发展的阵列结构
5.2.4  发展中的几点结论
5.3  阵列处理机的设计
5.3.1  处理单元PE的设计
5.3.2  专用程序设计
5.3.3  处理单元PE的设计
5.4  一种典型SIMD系统——MPP
5.4.1  MPP系统概述
5.4.2  在图像处理方面的几种应用
本章小结
第六章  流水线结构
6.1  串行处理机特点与结构
6.1.1  串行处理的必要性
6.1.2  串行操作的主要问题
6.1.3  典型的串行结构
6.2  流水线的基本概念
6.2.1  流水线处理的工作原理
6.2.2  流水线处理机的主要性能
6.2.3  流水线的分段与分类
6.3  一般流水线处理机的设计
6.3.1  流水线处理机的发展
6.3.2  算法实现——邻域操作
6.3.3  系统实现——细胞式计算机
6.3.4  图像处理语言——C-3PL
本章小结
第七章  MIMD多处理机结构
7.1  MIMD多处理机结构原理与特点
7.1.1  MIMD多处理机基本概念
7.1.2  MIMD多处理机结构
7.1.3  多处理机结构特点
7.2  典型的MIMD结构应用
7.2.1  总线结构
7.2.2  循环结构
7.2.3  公共存储器结构
7.2.4  可重构结构
7.3  图像处理的VLSI网络
7.3.1  网络在图像处理中的应用
7.3.2  多处理机系统的结构特征——互联方式
7.3.3  常规的几种网络
7.3.4  网络性能成本特性
本章小结
第八章  VLSI处理结构
8.1  引言
8.2  VLSI结构特点
8.2.1  VLSI结构
8.2.2  VLSI算法
8.3  某些PRIP算法的VLSI结构
8.3.1  DFT和图像滤波的VLSI阵列
8.3.2  VLSI实现的FFT处理器
8.3.3  空域操作阵列
8.3.4  控制结构
8.4  基于VLSI细胞阵列处理器
8.4.1  图像处理的VLSI细胞阵列处理器
8.4.2  VLSI对图像阵列处理机的影响
8.4.3  VLSI对流水线图像处理机的影响
8.4.4  VLSI对PRIP多处理机的的影响
8.4.5  基于VLSI的通用PRIP系统
8.5  VLSI结构设计举例
8.5.1  模式识别的矩阵计算
8.5.2  分块矩阵计算
8.5.3  VLSI矩阵运算网络
8.5.4  VLSI特征析取器和模式分类器
8.6  VLSI信号处理应用
8.6.1  引言
8.6.2  信息处理发展回顾
8.6.3  VLSI对信号处理的影响
8.6.4  VLSI信号处理系统的综合设计
本章小结
第四篇  并行系统的发展
第九章  Systolic阵列系统
9.1  Systolic概念
9.2  Systolic陈列结构特点
9.2.1  结构模块——细胞元的构造
9.2.2  Systolic结构
9.2.3  Systolic阵列
9.3  Systolic实现的PRIP算法
9.3.1  矩阵操作
9.3.2  图像处理算法
9.3.3  模式识别算法
9.4  Systolic系统设计
9.4.1  设计准则
9.4.2  细胞元设计
9.4.3  一种SIMD的Systolic阵列机设计
本章小结
第十章  图像数据库综合系统
10.1  图像数据库的研究与开发
10.1.1  图像数据库的基本构成
10.1.2  图像数据库管理
10.1.3  图像数据库机的研制
10.2  图像数据库系统设计
10.2.1  图像分析与数据库管理综合设计概念
10.2.2  Pumps机系统结构
10.2.3  后端图像数据库管理系统
10.2.4  图像处理数据库机（DMIP）
10.3  综合图像数据库机研究展望
本章小结
第十一章  混合锥体结构
11.1  锥体结构的特点与组成
11.1.1  锥体结构的特点
11.1.2  锥体处理元
11.1.3  二连接与四连接锥体
11.1.4  通讯网络
11.2  锥体计算机实现
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  二维体计算机
11.2.8  网格锥体
11.2.9  PVM
11.2.10  基于锥体方法的优化结构
11.3  典型混合锥体结构
11.4  机器人视觉锥体结构研究
11.4.1  RVS系统
11.4.2  设计考虑
11.4.3  锥体结构描述
11.4.4  系统实现
本章小结
第十二章  神经元网络系统
12.1  引言
12.2  ANN发展概述
12.2.1  ANN基本概念
12.2.2  ANN发展过程
12.3  ANN学习算法
12.3.1  学习算法分类
12.3.2  几种模式识别应用中的学习模型
12.4  ANN结构与实现
12.4.1  结构分类
12.4.2  “激励”函数（Activation Function）
12.4.3  系统实现
12.5  ANN应用实例
12.5.1  模式分类
12.5.2  数据压缩
12.6  一种模糊聚类神网络系统设计
12.6.1  系统设计方法
12.6.2  模糊聚类学习算法
12.6.3  并行系统结构
12.6.4  Systolic阵列实现
本章小结
第五篇  基于PC的系统及应用
第十三章  微型机图像处理系统
13.1  系统概述
13.1.1  图像输入设备
13.1.2  图像输出设备
13.1.3  微型机配置
13.2  图像输入接口设计
13.2.1  设计思想
13.2.2  硬件系统
13.2.3  软件实现
13.3  图像输入/输出接口开发
13.3.1  SDD与SDI概述
13.3.2  图像输入
13.3.3  图像输出
13.4  微型机图像预处理器
13.4.1  预处理功能
13.4.2  预处理算法分析
13.4.3  预处理操作的流水线
本章小结
第十四章  适于流水线处理的纹理分析方法
14.1  纹理分析概念
14.1.1  纹理
14.1.2  纹理特征
14.1.3  纹理分析模型
14.2  三种数字图像纹理分析方法
14.2.1  灰度游程长度累加统计纹理分析方法
14.2.2  Hadamard变换图像纹理分析方法
14.2.3  纹理能量模板的变化性质
14.3  纹理区域的变化性质
14.3.1  纹理能量模板的变化性质
14.3.2  纹理区域的变化性质
本章小结
第十五章  微型机图像处理系统应用
15.1  微型机焊接缺欠自动检测系统
15.1.1  焊缝图像的预处理
15.1.2  焊接缺欠的识别与分类
15.2  微型机指纹自动识别系统
15.2.1  指纹图像的预处理
15.2.2  指纹的识别与分类
15.2.3  指纹库的建立与查对
15.3  遥感图像实时分析系统
15.3.1  模板纹理特征的图像分类
15.3.2  适于实时处理的串行流水线结构
15.3.3  星上遥感图像处理系统模型机
本章小结
参考文献