Potok przetwarzania

Chloros 1.1.0 wykorzystuje 4-wątkowy potok przetwarzania, który działa na zasadzie etapowej linii montażowej. Każdy wątek obsługuje odrębną fazę procesu przetwarzania, co pozwala na równoczesne przetwarzanie wielu obrazów na różnych etapach.

---

Architektura potoku

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

Każdy obraz przechodzi kolejno przez wszystkie cztery wątki. Dzięki wielowątkowemu przetwarzaniu w Chloros+ wiele obrazów może znajdować się jednocześnie w różnych wątkach — podczas gdy wątek 3 przetwarza jeden obraz, wątek 1 może wykrywać następny, wątek 2 może kalibrować kolejny, a wątek 4 może zapisywać wcześniej przetworzony obraz na dysk.

---

Szczegóły dotyczące wątków

Wątek 1: Wykrywanie

Cel: Ładowanie obrazów i wykrywanie celów kalibracyjnych.

• Odczytuje pliki obrazów z dysku (RAW, JPG)

• Wyodrębnia metadane EXIF (GPS, model aparatu, znaczniki czasu, ekspozycja)

• Wykrywa cele kalibracyjne ArUco na oznaczonych obrazach docelowych

• Wyniki: dane obrazu + metadane + wyniki wykrywania celów

Jest to przede wszystkim wątek związany z operacjami wejścia/wyjścia i obciążający procesor.

Wątek 2: Kalibracja

Cel: Obliczanie parametrów kalibracyjnych na podstawie wykrytych celów.

• Oblicza współczynniki kalibracji odbicia światła na podstawie obrazów celów

• Oblicza parametry korekcji winietowania

• Określa krzywe kalibracji dla poszczególnych pasm

• Wyniki: parametry kalibracji dla każdego obrazu

Jest to wątek obliczeniowy obciążony pracą procesora.

Wątek 3: Przetwarzanie (GPU)

Cel: Zastosowanie korekt i obliczenie wskaźników wegetacyjnych.Jest to wątek wymagający największej mocy obliczeniowej.* Debayering: Konwertuje dane w formacie RAW z wzorem Bayera na obrazy wielokanałowe

• Standardowy (szybki, średnia jakość) — domyślny

• Z uwzględnieniem tekstury (powolny, najwyższa jakość) — tylko Chloros+, wykorzystuje odszumianie AI/ML

• Korekcja winietowania: Stosuje korekcję winietowania obiektywu na całym obrazie

• Kalibracja odbicia: Stosuje współczynniki kalibracji w celu konwersji na wartości odbicia

• Obliczanie wskaźników: Oblicza wskaźniki wegetacji (NDVI, NDRE, GNDVI itp.)

• Wyniki: przetworzone dane obrazu gotowe do eksportu

Ten wątek czerpie największe korzyści z przyspieszenia GPU. System Dynamic Compute Adaptation optymalizuje przede wszystkim działanie tego wątku.

Wątek 4: Eksport

Cel: Zapisanie przetworzonych obrazów na dysk.

• Zapisuje pliki wyjściowe w wybranym formacie (TIFF 16-bit, TIFF 32-bit %, PNG, JPG)

• Osadza metadane EXIF w plikach wyjściowych (GPS, znaczniki czasu, parametry przetwarzania)

• Organizuje dane wyjściowe w podfolderach według modeli aparatów

• Wyniki: ostateczne pliki na dysku

Jest to przede wszystkim wątek ograniczony operacjami wejścia/wyjścia. Pamięć SSD znacznie poprawia wydajność wątku 4.

---

Przetwarzanie sekwencyjne a przetwarzanie potokowe

Tryb darmowy (sekwencyjny)

W darmowej wersji Chloros obrazy są przetwarzane po jednym, sekwencyjnie przez wszystkie cztery etapy:

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

Pasek postępu w interfejsie graficznym pokazuje 2 etapy: wykrywanie celu i przetwarzanie.

Tryb Chloros+ (potokowy)

Z licencją Chloros+ wszystkie cztery wątki działają równocześnie na różnych obrazach:

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] ...

Pasek postępu w interfejsie graficznym pokazuje 4 etapy: wykrywanie, analizę, kalibrację i eksport. Najedź kursorem na pasek postępu, aby zobaczyć postęp dla poszczególnych wątków.

Przetwarzanie potokowe z Chloros+ może być 3–5 razy szybsze niż przetwarzanie sekwencyjne, w zależności od sprzętu i rozmiaru zbioru danych. Największe przyspieszenie występuje w systemach z szybkimi procesorami graficznymi i dyskami SSD.

---

Postęp eksportu w wątku 4

W Chloros 1.1.0 wątek eksportu (wątek 4) ma własny, dedykowany system śledzenia postępu. Postęp eksportu można monitorować oddzielnie:CLI:

chloros-cli export-status

SDK:

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

Przetwarzanie jest zakończone, gdy wątek 4 osiągnie 100%.

---

Związek z dynamiczną adaptacją obliczeniową

System dynamicznej adaptacji obliczeniowej wpływa przede wszystkim na wątek 3 (przetwarzanie):

• Strategia GPU_PARALLEL: wątek 3 przetwarza jednocześnie wiele obrazów za pomocą procesora graficznego, korzystając z potoku fused_gpu

• Strategia GPU_SINGLE: Wątek 3 przetwarza po jednym obrazie na raz, korzystając z wydajnego pod względem pamięci potoku tiled_gpu

• Strategia CPU_PARALLEL: Wątek 3 wykorzystuje przetwarzanie oparte na procesorze z równoległością wielowątkową

Alokacja pamięci GPU w wątku 3 również zmienia się dynamicznie w miarę kończenia pracy wątków 1 i 2 — zobacz Dynamiczna alokacja pamięci GPU.

---

Kolejne kroki

• Dynamiczna adaptacja obliczeniowa — Jak Chloros wybiera optymalną strategię dla danego sprzętu

• Przewodnik po platformie NVIDIA Jetson — Zachowanie potoku specyficzne dla platformy Jetson

• Monitorowanie przetwarzania — Monitorowanie postępu za pomocą interfejsu graficznego