Конвейер обработки

Chloros 1.1.0 использует 4-потоковый конвейер обработки, работающий по принципу поэтапной конвейерной линии. Каждый поток отвечает за отдельный этап рабочего процесса, что позволяет одновременно обрабатывать несколько изображений на разных этапах.

---

Архитектура конвейера

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

Каждое изображение проходит по всем четырем потокам по порядку. Благодаря многопоточной обработке в Chloros+ несколько изображений могут одновременно находиться в разных потоках — пока поток 3 обрабатывает одно изображение, поток 1 может обнаруживать следующее, поток 2 — калибровать другое, а поток 4 — записывать ранее обработанное изображение на диск.

---

Подробная информация о потоках

Поток 1: Обнаружение

Назначение: Загрузка изображений и обнаружение калибровочных мишеней.

• Считывает файлы изображений с диска (RAW, JPG)

• Извлекает метаданные EXIF (GPS, модель камеры, временные метки, экспозиция)

• Обнаруживает калибровочные мишени ArUco на изображениях с отмеченными мишенями

• Результаты: данные изображения + метаданные + результаты обнаружения мишеней

Это в основном поток, ограниченный операциями ввода-вывода и ресурсами ЦП.

Поток 2: Калибровка

Назначение: Вычисление параметров калибровки по обнаруженным мишеням.

• Вычисляет коэффициенты калибровки отражения по изображениям мишеней

• Вычисляет параметры коррекции виньетирования

• Определяет калибровочные кривые для каждого диапазона

• Результаты: параметры калибровки для каждого изображения

Это вычислительный поток, ограниченный ресурсами ЦП.

Поток 3: Обработка (GPU)

Цель: Применение коррекций и вычисление индексов растительности.Это наиболее вычислительно-интенсивный поток.* Дебайеринг: преобразует данные RAW с матрицей Байера в многоканальные изображения

• Стандартный (быстрый, среднее качество) — по умолчанию

• С учетом текстуры (медленный, высочайшее качество) — только Chloros+, использует шумоподавление на основе ИИ/машинного обучения

• Коррекция виньетирования: применяет коррекцию виньетирования объектива по всему изображению

• Калибровка отражательной способности: Применяет коэффициенты калибровки для преобразования в значения отражательной способности

• Расчет индексов: Вычисляет растительные индексы (NDVI, NDRE, GNDVI и т. д.)

• Результаты: обработанные данные изображения, готовые к экспорту

Этот поток в наибольшей степени выигрывает от ускорения на GPU. Система Dynamic Compute Adaptation в первую очередь оптимизирует поведение этого потока.

Поток 4: Экспорт

Назначение: запись обработанных изображений на диск.

• Запись выходных файлов в выбранном формате (TIFF 16-бит, TIFF 32-бит %, PNG, JPG)

• Встраивает метаданные EXIF в выходные файлы (GPS, временные метки, параметры обработки)

• Организует выходные данные в подпапки по моделям камер

• Результаты: окончательные файлы на диске

Это в основном поток, ограниченный операциями ввода-вывода. Хранение на SSD значительно повышает производительность потока 4.

---

Последовательная обработка против конвейерной

Бесплатный режим (последовательный)

В бесплатной версии Chloros изображения обрабатываются по одному, последовательно проходя все четыре этапа:

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

Индикатор выполнения в графическом интерфейсе пользователя отображает 2 этапа: «Обнаружение цели» и «Обработка».

Режим Chloros+ (конвейерная)

При наличии лицензии Chloros+ все четыре потока работают одновременно с разными изображениями:

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] ...

Индикатор выполнения в графическом интерфейсе пользователя отображает 4 этапа: обнаружение, анализ, калибровка, экспорт. Наведите курсор на индикатор выполнения, чтобы увидеть ход выполнения по каждому потоку.

Конвейерная обработка с Chloros+ может быть в 3–5 раз быстрее, чем последовательная обработка, в зависимости от вашего оборудования и размера набора данных. Наибольшее ускорение наблюдается на системах с быстрыми графическими процессорами и SSD-накопителями.

---

Ход экспорта в потоке 4

В Chloros 1.1.0 поток экспорта (поток 4) имеет собственное отслеживание хода выполнения. Вы можете отслеживать ход экспорта отдельно:CLI:

chloros-cli export-status

SDK:

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

Обработка завершена, когда поток 4 достигает 100%.

---

Связь с динамической адаптацией вычислений

Система динамической адаптации вычислений в первую очередь влияет на поток 3 (обработка):

• GPU_PARALLEL стратегия: поток 3 одновременно обрабатывает несколько изображений на GPU, используя конвейер fused_gpu

• Стратегия GPU_SINGLE: поток 3 обрабатывает по одному изображению за раз, используя конвейер tiled_gpu с эффективным использованием памяти

• Стратегия CPU_PARALLEL: поток 3 использует обработку на базе ЦП с многопоточным параллелизмом

Распределение памяти GPU в потоке 3 также динамически изменяется по мере завершения работы потоков 1 и 2 — см. Динамическое распределение памяти GPU.

---

Следующие шаги

• Динамическая адаптация вычислений — Как Chloros выбирает оптимальную стратегию для вашего оборудования

• Руководство по NVIDIA Jetson — Поведение конвейера на платформе Jetson

• Мониторинг обработки — Мониторинг хода выполнения через графический интерфейс