سلام.
به طور کلی همه الگوریتم به صورت سریال پیاده سازی میشن برخی از الگوریتم ها ماهیت شان به گونه ای که قابلیت پیاده سازی به صورت موازی دارند موازی سازی بدین معنا که بخش های مختلف از تصویر به صورت همزمان توسط الگوریتم پردازش شده و زمان محاسبه عملیات کاهش پیدا می کنه ماهیت و خروجی الگوریتم همانند حالت سریال است.
برای موازی سازی الگوریتم های می تونید از کتابخانه مختلفی از جمله TBB,IPL,OpenMP,Cuda,Opencl استقاده کنید.کتابخانه ای همانند Opencv از تمامی کتابخانه مذکور استفاده می کنه .caffe و Tensorflow نیز برای موازی سازی از cuda استفاده می کنند.
برای موازی سازی علاوه بر روش های بالا خودتون هم می تونید از ویژگی های موازی سازی پردازنده از جمله SIMD و AVX استفاده کنید.