SIMD指令优化warpAffine例程

时间: 2023-10-23 12:44:04 浏览: 47
SIMD指令是一种可以在单个时钟周期内对多个数据执行相同操作的指令集。在优化warpAffine例程时,可以使用SIMD指令来加速矩阵运算。 以下是使用SIMD指令优化warpAffine例程的步骤: 1. 将输入图像数据按照SIMD指令的要求进行对齐,以便能够一次性处理多个数据。 2. 将仿射变换矩阵按照SIMD指令的要求进行对齐,并将其存储在SIMD寄存器中。 3. 使用SIMD指令执行矩阵乘法运算,以计算输出图像中每个像素的位置。 4. 使用SIMD指令进行插值运算,以计算输出图像中每个像素的颜色值。 5. 将输出图像数据按照SIMD指令的要求进行对齐,以便能够一次性处理多个数据。 6. 将处理后的输出图像数据写回到内存中。 通过使用SIMD指令优化warpAffine例程,可以大大提高图像处理的速度,从而实现更高效的图像处理应用。
相关问题

SIMD指令优化warpAffine函数例程

SIMD(Single Instruction Multiple Data)指令是现代处理器中的一种指令集,可以同时对多个数据进行相同的操作,从而提高程序的运行效率。在优化warpAffine函数时,可以使用SIMD指令来加速运算。 以下是一个使用SIMD指令优化warpAffine函数的例程: ```c++ #include <emmintrin.h> void warpAffine_SIMD(const Mat& src, Mat& dst, const Mat& M) { const int channels = src.channels(); const int rows = src.rows; const int cols = src.cols * channels; const int dst_rows = dst.rows; const int dst_cols = dst.cols * channels; __m128i zero = _mm_setzero_si128(); __m128i b0, b1, b2, b3; __m128i c0, c1, c2, c3; __m128i t0, t1; for (int i = 0; i < dst_rows; i++) { uchar* ptr = dst.ptr<uchar>(i); const float* src_ptr = src.ptr<float>(i); for (int j = 0; j < dst_cols; j += 16) { float x = j * M.at<float>(0, 0) + i * M.at<float>(0, 1) + M.at<float>(0, 2); float y = j * M.at<float>(1, 0) + i * M.at<float>(1, 1) + M.at<float>(1, 2); int sx = static_cast<int>(x); int sy = static_cast<int>(y); float dx = x - sx; float dy = y - sy; if (sx < 0 || sy < 0 || sx >= cols - 1 || sy >= rows - 1) { ptr[j] = ptr[j + 1] = ptr[j + 2] = 0; continue; } const uchar* src_ptr1 = src.ptr<uchar>(sy); const uchar* src_ptr2 = src_ptr1 + channels; const uchar* src_ptr3 = src_ptr1 + src.step; const uchar* src_ptr4 = src_ptr3 + channels; b0 = _mm_set_epi16(src_ptr1[sx + channels], src_ptr1[sx], src_ptr1[sx + channels], src_ptr1[sx]); b1 = _mm_set_epi16(src_ptr1[sx + channels + channels], src_ptr1[sx + channels], src_ptr1[sx + channels + channels], src_ptr1[sx + channels]); b2 = _mm_set_epi16(src_ptr3[sx + channels], src_ptr3[sx], src_ptr3[sx + channels], src_ptr3[sx]); b3 = _mm_set_epi16(src_ptr3[sx + channels + channels], src_ptr3[sx + channels], src_ptr3[sx + channels + channels], src_ptr3[sx + channels]); c0 = _mm_cvtps_epi32(_mm_set_ps(src_ptr2[sx + channels], src_ptr2[sx], src_ptr2[sx + channels], src_ptr2[sx])); c1 = _mm_cvtps_epi32(_mm_set_ps(src_ptr2[sx + channels + channels], src_ptr2[sx + channels], src_ptr2[sx + channels + channels], src_ptr2[sx + channels])); c2 = _mm_cvtps_epi32(_mm_set_ps(src_ptr4[sx + channels], src_ptr4[sx], src_ptr4[sx + channels], src_ptr4[sx])); c3 = _mm_cvtps_epi32(_mm_set_ps(src_ptr4[sx + channels + channels], src_ptr4[sx + channels], src_ptr4[sx + channels + channels], src_ptr4[sx + channels])); t0 = _mm_cvtps_epi32(_mm_set_ps(dy * dx, dy * (1 - dx), (1 - dy) * dx, (1 - dy) * (1 - dx))); t1 = _mm_sub_epi32(_mm_set1_epi32(256), t0); __m128i res0, res1, res2; res0 = _mm_mullo_epi16(b0, t1); res1 = _mm_mullo_epi16(b1, t0); res2 = _mm_add_epi16(res0, res1); res0 = _mm_mullo_epi16(b2, t1); res1 = _mm_mullo_epi16(b3, t0); res0 = _mm_add_epi16(res0, res1); res0 = _mm_mullo_epi16(res0, _mm_sub_epi32(_mm_set1_epi32(256), _mm_cvtps_epi32(_mm_add_ps(_mm_set_ps(dy, dy, dy, dy), _mm_set_ps(dx, dx, dx, dx))))); res2 = _mm_mullo_epi16(res2, _mm_cvtps_epi32(_mm_add_ps(_mm_set_ps(dy, dy, dy, dy), _mm_set_ps(dx, dx, dx, dx)))); res0 = _mm_add_epi16(res0, res2); res0 = _mm_srli_epi16(_mm_add_epi16(res0, _mm_set1_epi16(128)), 8); ptr[j] = static_cast<uchar>(_mm_extract_epi16(res0, 0)); ptr[j + 1] = static_cast<uchar>(_mm_extract_epi16(res0, 1)); ptr[j + 2] = static_cast<uchar>(_mm_extract_epi16(res0, 2)); } } } ``` 以上代码中使用了SSE指令集中的指令来进行优化,其中__m128i表示128位的整型数据类型,_mm_set_epi16、_mm_set_ps、_mm_cvtps_epi32、_mm_mullo_epi16等函数都是SSE指令集中的函数。通过这些指令的优化,可以加速warpAffine函数的运算。

SIMD指令优化warpAffine带完整参数函数例程

以下是使用SIMD指令优化的warpAffine带完整参数函数例程: ```cpp #include <opencv2/opencv.hpp> #include <opencv2/core/hal/hal.hpp> #include <iostream> #include <chrono> using namespace cv; using namespace std; void warpAffine_SIMD(const Mat& src, Mat& dst, const Mat& M, const Size& dsize, int flags = INTER_LINEAR, int borderMode = BORDER_CONSTANT, const Scalar& borderValue = Scalar()) { CV_Assert(src.type() == CV_8UC1); dst.create(dsize, CV_8UC1); dst.setTo(borderValue); int x = 0, y = 0; int width = dsize.width; int height = dsize.height; int x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4; float fx, fy, fx1, fy1, fx2, fy2, fx3, fy3; const uchar* srcData = src.data; int srcStep = src.step; uchar* dstData = dst.data; int dstStep = dst.step; const float* m = reinterpret_cast<const float*>(M.data); float m0 = m[0], m1 = m[1], m2 = m[2]; float m3 = m[3], m4 = m[4], m5 = m[5]; __m128i v_zero = _mm_setzero_si128(); __m128i v_border = _mm_set1_epi8(static_cast<short>(borderValue[0])); __m128i v_mask = _mm_set1_epi8(0x80); for (y = 0; y < height; ++y) { for (x = 0; x < width; x += 16) { __m128i v_dst = _mm_load_si128(reinterpret_cast<const __m128i*>(dstData + y * dstStep + x)); __m128i v_src = v_border; x1 = static_cast<int>(m0 * x + m1 * y + m2); y1 = static_cast<int>(m3 * x + m4 * y + m5); if (x1 >= 0 && y1 >= 0 && x1 + 15 < src.cols && y1 < src.rows) { v_src = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i*>(srcData + y1 * srcStep + x1)); } x2 = static_cast<int>(m0 * (x + 1) + m1 * y + m2); y2 = static_cast<int>(m3 * (x + 1) + m4 * y + m5); if (x2 >= 0 && y2 >= 0 && x2 + 15 < src.cols && y2 < src.rows) { __m128i v_src2 = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i*>(srcData + y2 * srcStep + x2)); v_src = _mm_blend_epi16(v_src, v_src2, 0x01); } x3 = static_cast<int>(m0 * x + m1 * (y + 1) + m2); y3 = static_cast<int>(m3 * x + m4 * (y + 1) + m5); if (x3 >= 0 && y3 >= 0 && x3 + 15 < src.cols && y3 < src.rows) { __m128i v_src2 = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i*>(srcData + y3 * srcStep + x3)); v_src = _mm_blend_epi16(v_src, v_src2, 0x02); } x4 = static_cast<int>(m0 * (x + 1) + m1 * (y + 1) + m2); y4 = static_cast<int>(m3 * (x + 1) + m4 * (y + 1) + m5); if (x4 >= 0 && y4 >= 0 && x4 + 15 < src.cols && y4 < src.rows) { __m128i v_src2 = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i*>(srcData + y4 * srcStep + x4)); v_src = _mm_blend_epi16(v_src, v_src2, 0x03); } __m128i v_result = _mm_blendv_epi8(v_dst, v_src, _mm_cmpgt_epi8(v_mask, v_dst)); _mm_store_si128(reinterpret_cast<__m128i*>(dstData + y * dstStep + x), v_result); } } } int main() { Mat src = imread("test.jpg", IMREAD_GRAYSCALE); if (src.empty()) { cout << "Failed to read image" << endl; return -1; } double angle = 45.0; double scale = 1.0; Point2f center(static_cast<float>(src.cols / 2), static_cast<float>(src.rows / 2)); Mat M = getRotationMatrix2D(center, angle, scale); Mat dst; Size dsize(src.cols, src.rows); auto start = chrono::high_resolution_clock::now(); warpAffine_SIMD(src, dst, M, dsize); auto end = chrono::high_resolution_clock::now(); auto duration = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(end - start); cout << "Time taken: " << duration.count() << "ms" << endl; imshow("Original Image", src); imshow("Rotated Image", dst); waitKey(0); return 0; } ``` 该函数使用了SSE2指令集,能够对warpAffine函数进行优化,从而提高计算速度。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

HP-Socket编译-Linux

HP-Socket编译-Linux
recommend-type

JavaScript_生活在Discord上的开源社区列表.zip

JavaScript
recommend-type

JavaScript_MultiOn API.zip

JavaScript
recommend-type

JavaScript_简单和完整的React DOM测试工具,鼓励良好的测试实践.zip

JavaScript
recommend-type

JavaScript_成为一个Nodejs开发者.zip

JavaScript
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

可见光定位LED及其供电硬件具体型号,广角镜头和探测器,实验设计具体流程步骤,

1. 可见光定位LED型号:一般可使用5mm或3mm的普通白色LED,也可以选择专门用于定位的LED,例如OSRAM公司的SFH 4715AS或Vishay公司的VLMU3500-385-120。 2. 供电硬件型号:可以使用常见的直流电源供电,也可以选择专门的LED驱动器,例如Meanwell公司的ELG-75-C或ELG-150-C系列。 3. 广角镜头和探测器型号:一般可采用广角透镜和CMOS摄像头或光电二极管探测器,例如Omron公司的B5W-LA或Murata公司的IRS-B210ST01。 4. 实验设计流程步骤: 1)确定实验目的和研究对象,例如车辆或机器人的定位和导航。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。