بهره‌گيري از قابليت‌هاي پردازنده‌گرافيكي در الگوريتم‌هاي بينايي ماشين و پردازش تصوير جهت دست‌يابي به سه هدف كلي مطرح شده است، هدف اول نائل شدن به عملكرد Real-Time بدون نياز به كاهش پيچيدگي الگوريتم است، هدف دوم كاهش باركاري پردازنده مركزي از عمليات پردازشي الگوريتم‌هاي بينايي ماشين و اختصاص آن به ساير برنامه‌ها مي باشد و هدف سوم نيز افزايش سرعت محاسبات برنامه‌هاي پردازش تصوير به كمك يك راه‌كار به صرفه اقتصادي است.

الگوريتم‌هاي بينايي ماشين به طور معكوس از سخت‌افزار گرافيكي استفاده مي‌كنند چرا كه پردازنده‌گرافيكي در كاربردهاي متداول خود موظف به ترسيم تصوير سه بعدي بر مبناي داده‌هاي عددي و آناليزهاي رياضي توصيف كننده آن تصوير مي‌باشد در حالي كه در كاربرد‌هاي بينايي ماشين، تصوير يا بخشي از يك فريم به پردازنده گرافيكي داده مي‌شود تا از آن آناليزهاي عددي استخراج شود. به همين خاطر الگوريتم‌هاي بينايي ماشين و پردازش تصوير نسبت به الگوريتم‌هاي گرافيك كامپيوتري ، به طور معكوس از سخت‌افزار گرافيكي استفاده مي‌كنند.

با توجه به پشتيباني پردازنده‌هاي گرافيكي جديد از استاندارد نمايش اعداد 32 بيت مميز شناور IEEE 754 ، دقت لازم جهت پياده‌سازي الگوريتم‌هاي دقيق پردازش تصوير فراهم گشته است لذا از نظر دقت عملكرد نمي‌توان تفاوتي ميان آن با پياده‌سازي‌هاي متداول الگوريتم‌هاي پردازش تصوير بر روي پردازنده‌مركزي مشاهده كرد.

مشکلات متداول

عوامل متعددي وجود دارند كه هنگام پياده‌سازي يك الگوريتم پردازش‌تصوير بر روي پردازنده‌گرافيكي مانع از نيل به اهداف ذكر شده مي‌شوند از جمله اين عوامل مي‌توان به پهناي باند محدود ميان حافظه اصلي و كارت‌گرافيك كامپيوتر اشاره كرد.

در يك الگوريتم پردازش تصوير ابتدا تصوير يا بخشي از فريمي كه قرار است توسط پردازنده‌گرافيكي پردازش شود، از حافظه اصلي كامپيوتر به حافظه كارت‌ گرافيك منتقل مي‌شود (Download) و پس از اجراي عمليات پردازش، نتايج كار مي‌بايست از حافظه كارت‌گرافيك مجددا به حافظه اصلي بازگردد (Upload).

در معماري كامپيوتر‌هاي مدرن متاسفانه هنوز هيچ راه كاري براي استفاده از DMA در عمليات Upload تدبير نشده است اما عمليات Download به كمك DMA كمي تسريع بخشيده مي‌شود.

با توجه به اين توضيحات امكان دارد كه در اين عمليات انتقال داده ميان حافظه سيستم و حافظه كارت‌گرافيك آنقدر زمان سپري شود كه مزيت‌هاي پردازش سريع داده‌ها توسط پردازنده‌گرافيكي تباه سازد. به همين خاطر پيشنهاد داده مي‌شود از فراخواني بخش‌هايي از فريم كه در الگوريتم پردازش تصوير به كار گرفته نمي‌شوند خود داري شده تا حجم داده مبادله شده ميان حافظه اصلي و حافظه كارت‌گرافيك محدود گردد.