Кондрашова Виктория. Технология ALL. Маркировка компонентов бинарного изображения. Вариант 29.

[neishis]

Описание

• Задача: Маркировка компонентов бинарного изображения.

• Вариант: 29

• Технология: ALL

• Описание:
  Реализован гибридный параллельный алгоритм маркировки связных компонент на бинарном изображении с использованием MPI + OpenMP. Изображение хранится в виде одномерного массива uint8_t, где 0 — объект, 1 — фон. Используется 4‑связность (по горизонтали и вертикали).

• Алгоритм:
  Изображение делится между MPI‑процессами на горизонтальные полосы. Внутри каждого процесса полоса дополнительно разбивается между потоками OpenMP. Каждый поток выполняет локальную разметку, выдавая уникальные метки со смещением, зависящим от ранга и номера потока. После этого выполняется последовательное объединение меток через DSU: сначала внутри строк, затем по границам полос потоков. Далее обрабатываются границы между MPI‑процессами через обмен граничными строками (MPI_Sendrecv). Локальные результаты агрегируются с помощью MPI_Allreduce, а на ранге 0 выполняется финальное объединение и перенумерация меток в компактный диапазон 1..count.

Сложность:
Параллельный этап (сканирование полос): O(W·H / (P·T)), где P — число MPI‑процессов, T — число потоков в процессе.
Последовательные этапы:

Объединение DSU внутри процессов: O(W·H·α(W·H))
Обработка границ MPI‑полос и финальная перенумерация: O(W·H)

Входные данные:
ImageData: бинарное изображение (вектор uint8_t), ширина и высота

Выходные данные:
Result: количество компонент (count) и 2D-матрица меток (labels)

Тестирование (обновлено для 100% покрытия):

• 13 функциональных тестов: случаи с нулевой шириной и нулевой высотой, пустое изображение (только фон), одна сплошная компонента, 4 изолированных пикселя, две раздельные области, две сложные формы (u_shapeи матрица 5x5complex), а также дополнительные случаи single_row_gaps, single_column_gaps, merge_labels, boundary_bridgeиlarge_complex.
• 6 тестов производительности (изображения 512×512): сплошной фон, сплошной объект, шахматная доска (максимум компонент), разреженные точки, горизонтальные полосы, блоки 32×32.

Чек-лист

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия>_<первая_буква_имени>_<короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 15.00000% with 221 lines in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 81.46%. Comparing base (f7f3d46) to head (3a7c363).

Files with missing lines	Patch %	Lines
...ndrashova_v_marking_components/all/src/ops_all.cpp	14.37%	133 Missing and 4 partials ⚠️
...ndrashova_v_marking_components/stl/src/ops_stl.cpp	16.00%	82 Missing and 2 partials ⚠️

❌ Your patch status has failed because the patch coverage (15.00%) is below the target coverage (95.00%). You can increase the patch coverage or adjust the target coverage.

Additional details and impacted files

@@            Coverage Diff             @@
##           master     #681      +/-   ##
==========================================
- Coverage   82.27%   81.46%   -0.82%     
==========================================
  Files         497      499       +2     
  Lines       21191    21451     +260     
  Branches     8691     8813     +122     
==========================================
+ Hits        17434    17474      +40     
- Misses       2614     2828     +214     
- Partials     1143     1149       +6     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.