MontageToolkit优化设计.ppt

Ｍｏｎｔａｇｅ Toolkit优化设计
徐祯
天津大学计算机科学与技术学院

（注：本项目具体工作由熊科浪同学和刘超博士完成）
内容概要
Montage Toolkit介绍
优化设计
性能分析
工作展望
参考文献
Montage Toolkit简介
项目起源
NASA and the California Institute of Technology
/
A toolkit for assembling astronomical images into mosaics.
工作流程
calculate input images metadata and output image template
Re-project input images
Model the background radiation
Co-add into a mosaic
支持文件格式
Flexible Image Transport System (FITS)
Montage Toolkit简介
主要算法
Image Reprojections
Background Modeling and Rectification
Coadditions and Weighting of Output Pixel Fluxes
精确度
测试工具：extractor
both location and flux are conserved very well
性能优化
Parallelize re-projection
Montage的设计并行
优化设计
再投影算法并行化
mProjExec
背景平面消除算法并行化
mFlattenExecMPI
图像叠加算法并行化
mAddFileMPI
背景平面消除算法及并行化
算法概要
projected onto a common coordinate system and then any discrepancies in brightness or background must be removed.
处理流程
循环对各个输入图像调用mFitPlane和mBackground函数,将各个fits文件的背景进行归一处理，保证拼在一起以后背景水平是一致的。
并行方法
采用轮询方法将各输入图像文件的mFitPlane和mBackground函数调用静态分配到不同进程上执行。
背景平面消除算法并行化-性能分析
测试结果
并行化函数—mFlattenExecMPI
函数mBackground()涉及到较多文件操作，在共享存储系统中并行加速度不明显
CPU个数
FITS文件数
串行计算时间
单位：分钟
并行计算时间
单位：分钟
投影算法时间(并行)
单位：分钟
4Core
75
12
6 (4进程)
6
8Core
365
66
37 (8进程)
11
图像叠加算法
算法概要
each input pixel's energy contribution to an output pixel is added to that pixel, weighted by the sky area of the overlap. 
处理流程
图像叠加算法并行化

各进程并行调用mAdd叠加输入图像文件
根进程调用mImgtbl函数为各进程输出的叠加fits文件，
根进程调用mAdd函数二次叠加各进程的输出fits文件，生成最终的叠加fits文件。
输出状态信息