Acceleration of the underwater system of technical stereo vision with the help of multithreaded organization of algorithms

В настоящей работе дано описание многопоточной параллельной организации работы алгоритмов, входящих в состав программной части подводной системы технического стереозрения подводного робота. Данные, полученные системой технического стереозрения, в последствии поступают на систему управления для выполнения операций по управлению роботом и оператору на экран монитора для последующего принятия им управленческих решений. В большинстве случаев выполнение алгоритмов происходит последовательно. Суммарное время обработки одного кадра складывается из времени работы всех алгоритмов, входящих в состав программной части. Таким образом, в однопоточном режиме даже самые быстрые алгоритмы будут ожидать своей очереди на выполнение. Следовательно, система управления и оператор в случаях, требующих большие вычислительные мощности, будут получать данные недостаточно быстро. Естественно для увеличения быстродействия всей программной части возникает потребность организовать работу входящих в состав алгоритмов параллельно, многопоточно, но такой способ организации работы дополнительно создаёт ряд проблем, которых бы не было, если работа алгоритмов была организована последовательно, однопоточно. В статье приведены способы решения этих проблем, проведено сравнение времени работы многопоточной и однопоточной реализации алгоритмов. This paper describes the multithreaded parallel organization of the algorithms that are part of the software of the underwater system of technical stereo vision of an underwater robot. The data obtained by the technical stereo vision system is subsequently transmitted to the control system to perform robot control operations and to the operator on the monitor screen for subsequent management decisions. In most cases, the algorithms are executed sequentially. The total processing time of one frame consists of the operating time of all algorithms included in the software part. Thus, in single-threaded mode, even the fastest algorithms will be waiting for their turn to execute. Consequently, the control system and the operator in cases requiring large computing power will not receive data quickly enough. Naturally, in order to increase the speed of the entire software part, there is a need to organize the work of the algorithms included in parallel, multithreaded, but this way of organizing work additionally creates a number of problems that would not exist if the algorithms were organized sequentially, single-threaded. The article presents ways to solve these problems, compares the operating time of multithreaded and single-threaded implementation of algorithms.