Pipeline di elaborazione

Chloros 1.1.0 utilizza una pipeline di elaborazione a 4 thread che funziona come una catena di montaggio a fasi. Ogni thread gestisce una fase distinta del flusso di lavoro di elaborazione, consentendo l'elaborazione simultanea di più immagini in fasi diverse.

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Architettura della pipeline

Images In → [Thread 1: Detection] → [Thread 2: Calibration] → [Thread 3: Processing] → [Thread 4: Export] → Files Out

Ogni immagine passa attraverso tutti e quattro i thread in ordine. Con l'elaborazione multithread di Chloros+, più immagini possono trovarsi contemporaneamente in thread diversi: mentre il thread 3 elabora un'immagine, il thread 1 può rilevarne la successiva, il thread 2 può calibrarne un'altra e il thread 4 può scrivere su disco un'immagine elaborata in precedenza.

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Dettagli sui thread

Thread 1: Rilevamento

Scopo: Caricare immagini e rilevare i target di calibrazione.

• Legge i file immagine dal disco (RAW, JPG)

• Estrae i metadati EXIF (GPS, modello della fotocamera, timestamp, esposizione)

• Rileva i target di calibrazione ArUco nelle immagini dei target contrassegnati

• Output: dati immagine + metadati + risultati del rilevamento dei target

Si tratta principalmente di un thread legato all'I/O e alla CPU.

Thread 2: Calibrazione

Scopo: Calcolare i parametri di calibrazione dai target rilevati.

• Calcola i coefficienti di calibrazione della riflettanza dalle immagini dei target

• Calcola i parametri di correzione della vignettatura

• Determina le curve di calibrazione per banda

• Output: parametri di calibrazione per ciascuna immagine

Questo è un thread di calcolo legato alla CPU.

Thread 3: Elaborazione (GPU)

Scopo: Applicare le correzioni e calcolare gli indici di vegetazione.Questo è il thread che richiede la maggiore potenza di calcolo.* Debayering: Converte i dati RAW con pattern Bayer in immagini multicanale

• Standard (Veloce, Qualità media) — impostazione predefinita

• Texture Aware (Lento, Massima qualità) — solo Chloros+, utilizza la denoising AI/ML

• Correzione della vignettatura: Applica la correzione della vignettatura dell'obiettivo all'intera immagine

• Calibrazione della riflettanza: applica coefficienti di calibrazione per convertire i valori in valori di riflettanza

• Calcolo degli indici: calcola gli indici di vegetazione (NDVI, NDRE, GNDVI, ecc.)

• Output: dati dell'immagine elaborati pronti per l'esportazione

Questo thread trae il massimo vantaggio dall'accelerazione GPU. Il sistema Dynamic Compute Adaptation ottimizza principalmente il comportamento di questo thread.

Thread 4: Esportazione

Scopo: Scrivere le immagini elaborate su disco.

• Scrive i file di output nel formato selezionato (TIFF 16-bit, TIFF 32-bit %, PNG, JPG)

• Incorpora i metadati EXIF nei file di output (GPS, timestamp, parametri di elaborazione)

• Organizza l'output in sottocartelle relative al modello di fotocamera

• Output: file finali su disco

Si tratta principalmente di un thread vincolato dall'I/O. L'utilizzo di un'unità SSD migliora significativamente le prestazioni del Thread 4.

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Elaborazione sequenziale vs. elaborazione in pipeline

Modalità gratuita (sequenziale)

Nella versione gratuita di Chloros, le immagini vengono elaborate una alla volta, in modo sequenziale attraverso tutte e quattro le fasi:

Image 1: [Detect] → [Calibrate] → [Process] → [Export]
                                                         Image 2: [Detect] → [Calibrate] → [Process] → [Export]

La barra di avanzamento della GUI mostra 2 fasi: Rilevamento del bersaglio ed Elaborazione.

Modalità Chloros+ (in pipeline)

Con una licenza Chloros+, tutti e quattro i thread operano in modo concorrente su immagini diverse:

Thread 1: [Image 1] [Image 2] [Image 3] [Image 4] ...
Thread 2:           [Image 1] [Image 2] [Image 3] ...
Thread 3:                     [Image 1] [Image 2] ...
Thread 4:                               [Image 1] ...

La barra di avanzamento dell'interfaccia grafica mostra 4 fasi: Rilevamento, Analisi, Calibrazione, Esportazione. Passa il mouse sulla barra di avanzamento per visualizzare lo stato di avanzamento per ogni thread.

L'elaborazione in pipeline con Chloros+ può essere da 3 a 5 volte più veloce dell'elaborazione sequenziale, a seconda dell'hardware e delle dimensioni del set di dati. L'aumento di velocità è maggiore su sistemi con GPU veloci e SSD.

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Stato di avanzamento dell'esportazione del thread 4

In Chloros 1.1.0, il thread di esportazione (Thread 4) dispone di un proprio monitoraggio dedicato dello stato di avanzamento. È possibile monitorare separatamente lo stato di avanzamento dell'esportazione:CLI:

chloros-cli export-status

SDK:

status = chloros.get_status()
print(f"Export: {status['export']['percent']}% - Phase: {status['export']['phase']}")

L'elaborazione è completata quando il Thread 4 raggiunge il 100%.

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Relazione con l'adattamento dinamico del calcolo

Il sistema Dynamic Compute Adaptation influisce principalmente sul Thread 3 (Elaborazione):

• Strategia GPU_PARALLEL: il Thread 3 elabora più immagini contemporaneamente tramite la GPU utilizzando la pipeline fused_gpu

• Strategia GPU_SINGLE: il Thread 3 elabora un'immagine alla volta utilizzando la pipeline tiled_gpu, efficiente in termini di memoria

• Strategia CPU_PARALLEL: il Thread 3 utilizza l'elaborazione basata su CPU con parallelismo multithread

L'allocazione della memoria GPU del thread 3 cambia anche dinamicamente man mano che i thread 1 e 2 completano l'elaborazione — vedi Allocazione dinamica della memoria GPU.

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Passi successivi

• Adattamento dinamico dell'elaborazione — Come Chloros seleziona la strategia ottimale per il tuo hardware

• Guida NVIDIA Jetson — Comportamento della pipeline specifico per la piattaforma su Jetson

• Monitoraggio dell'elaborazione — Monitoraggio dell'avanzamento tramite GUI