Батьков Филипп. Технология STL. Повышение контраста полутонового изображения посредством линейной растяжки гистограммы. Вариант 28

[weyland0]

Описание

• Задача: Повышение контраста полутонового изображения посредством линейной растяжки гистограммы
• Вариант: 28
• Технология: STL
• Описание:

Решение находится в файле stl/src/ops_stl.cpp и содержит следующие основные функции:

• ValidationImpl — проверка корректности входных данных.
• PreProcessingImpl — подготовка выходного буфера.
• RunImpl — алгоритм обхода изображения, применяющий к каждому пикселю формулы линейной растяжки гистограммы. Параллельный поиск min/max выполняется при размере изображения от 100 000 пикселей, применение формулы растяжки выполняется параллельно всегда. Распараллеливание реализовано через std::thread.
• PostProcessingImpl — проверка пустоты выходного буфера.

Также были реализованы следующие вспомогательные функции:

• FindMinMaxParallel — параллельный поиск минимума и максимума: входной массив делится на равные блоки по числу потоков, каждый поток обходит свой блок и сохраняет локальные min / max в отдельные элементы векторов mins и maxs (без разделяемого состояния и мьютексов), после чего главный поток редуцирует результаты через std::ranges::min_element / std::ranges::max_element.

• FindMinMax — выбирает последовательный (std::ranges::minmax_element) или параллельный вариант поиска min/max в зависимости от размера входного массива и числа доступных потоков.

• ApplyStretchParallel — параллельное применение формулы линейной растяжки: массив аналогично делится на блоки, каждый поток независимо обрабатывает свой диапазон пикселей. Распараллеливание операции std::ranges::copy (для однородного изображения) не реализовано, так как опытным путём выяснилось, что оно не приводит к достаточному повышению производительности.

---

Функциональные тесты определены в файле functional/main.cpp и выполняются для STL-версии алгоритма на нескольких низко контрастных изображениях разного размера (100×100, 500×500, 1000×1000, 2000×2000), которые генерируются случайным образом.

---

Тест производительности находится в файле performance/main.cpp и выполняется для всех версий алгоритма (SEQ, OMP, TBB и STL) на фиксированном изображении размером 5000×5000 пикселей.

---

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 batkov_f_contrast_enh_lin_hist_stretch
• 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