C++ opencv ncc归一化互相关 使用SSE优化 具体实现代码

时间: 2024-05-15 16:13:17 浏览: 8
以下是使用 SSE 优化的归一化互相关(NCC)的 C++ 代码实现: ```cpp #include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp> #include <emmintrin.h> using namespace cv; void ncc_sse(const Mat& img1, const Mat& img2, Mat& result) { int width = img1.cols - img2.cols + 1; int height = img1.rows - img2.rows + 1; result.create(height, width, CV_32FC1); __m128i zero = _mm_setzero_si128(); __m128 sum1, sum2, sum3, sum4, mean1, mean2, std1, std2, ncc, temp; __m128i p1, p2, mask; float* ptr1, * ptr2, * res; int i, j, k; for (i = 0; i < height; i++) { ptr1 = (float*)img1.ptr(i); for (j = 0; j < width; j++) { sum1 = sum2 = sum3 = sum4 = _mm_set_ps1(0.f); for (k = 0; k < img2.rows; k++) { ptr2 = (float*)img2.ptr(k); p1 = _mm_loadu_si128((__m128i*)(ptr1 + j)); p2 = _mm_loadu_si128((__m128i*)(ptr2)); sum1 = _mm_add_ps(sum1, _mm_mul_ps(_mm_loadu_ps(ptr1 + j), _mm_loadu_ps(ptr2))); sum2 = _mm_add_ps(sum2, _mm_mul_ps(_mm_loadu_ps(ptr1 + j + 4), _mm_loadu_ps(ptr2 + 4))); sum3 = _mm_add_ps(sum3, _mm_mul_ps(_mm_loadu_ps(ptr1 + j + 8), _mm_loadu_ps(ptr2 + 8))); sum4 = _mm_add_ps(sum4, _mm_mul_ps(_mm_loadu_ps(ptr1 + j + 12), _mm_loadu_ps(ptr2 + 12))); ptr1 += img1.cols; ptr2 += img2.cols; } mean1 = _mm_set_ps1(cv::mean(img1(cv::Rect(j, i, img2.cols, img2.rows)))[0]); mean2 = _mm_set_ps1(cv::mean(img2)[0]); temp = _mm_mul_ps(_mm_sub_ps(sum1, _mm_mul_ps(mean1, mean2)), _mm_rcp_ps(_mm_set_ps1(img2.cols * img2.rows))); sum2 = _mm_mul_ps(_mm_sub_ps(sum2, _mm_mul_ps(mean1, mean2)), _mm_rcp_ps(_mm_set_ps1(img2.cols * img2.rows))); sum3 = _mm_mul_ps(_mm_sub_ps(sum3, _mm_mul_ps(mean1, mean2)), _mm_rcp_ps(_mm_set_ps1(img2.cols * img2.rows))); sum4 = _mm_mul_ps(_mm_sub_ps(sum4, _mm_mul_ps(mean1, mean2)), _mm_rcp_ps(_mm_set_ps1(img2.cols * img2.rows))); std1 = _mm_sqrt_ps(_mm_sub_ps(_mm_mul_ps(temp, temp), _mm_mul_ps(mean1, mean1))); std2 = _mm_sqrt_ps(_mm_sub_ps(_mm_mul_ps(sum2, sum2), _mm_mul_ps(mean2, mean2))); std1 = _mm_mul_ps(_mm_rcp_ps(std1), _mm_rcp_ps(std2)); ncc = _mm_mul_ps(temp, std1); res = (float*)result.ptr(i); _mm_storeu_ps(res + j, ncc); } } } int main() { Mat img1 = imread("img1.png", IMREAD_GRAYSCALE); Mat img2 = imread("img2.png", IMREAD_GRAYSCALE); Mat result; ncc_sse(img1, img2, result); imshow("Result", result); waitKey(0); return 0; } ``` 其中,`_mm_set_ps1` 函数用于将一个值复制到 SSE 寄存器的四个数据位置;`_mm_loadu_si128` 函数用于从内存中加载一个 __m128i 类型的值;`_mm_add_ps` 函数用于两个 SSE 浮点数寄存器中的数据相加;`_mm_mul_ps` 函数用于两个 SSE 浮点数寄存器中的数据相乘;`_mm_set_ps` 函数用于将四个单精度浮点数组成一个 SSE 浮点数寄存器;`_mm_storeu_ps` 函数用于将一个 SSE 浮点数寄存器的值存储到内存中。

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