Сборка и установка Intel® Integrated Performance Primitives. Использование библиотеки в среде Microsoft® Visual Studio

Презентацию к лекции Вы можете скачать здесь.

Дополнительные материалы Вы можете скачать здесь.

Введение

Перегоняя кого либо, смотри: не пришлось бы от него убегать.

Станислав Лец

Intel® Integrated Performance Primitives (Intel® IPP) [5] – библиотека высокопроизводительных инструментов и программных функций обработки данных. Функции библиотеки можно разделить на четыре основные группы:

1. Функции обработки звуковых сигналов:

   • дискретное преобразование Фурье;
   • функции фильтрации;
   • некоторые функции распознавания и кодирования речи;
   • функции сжатия данных и др.

2. Функции обработки изображений и видео:

   • функции конвертирования изображений из одного цветового пространства в другое;
   • операции отсечения;
   • морфологические операции;
   • линейные преобразования;
   • статистические функции (гистограмма, центральные моменты, сумма, интегралы, математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение набора пикселей);
   • геометрические преобразования изображений с использованием различных методов интерполяции;
   • вейвлет-преобразование;
   • реализации некоторых алгоритмов компьютерного зрения (детектор ребер Канни, преобразование Хафа, вычисление оптического потока и т.п.);
   • функции сжатия изображений;
   • функции кодирования видео и др.

3. Функции работы с небольшими с векторами и матрицами небольших размеров:

   • операции над векторами (сложение, вычитание, умножение и т.п.);
   • операции с матрицами (транспонирование, вычисление определителя, умножение, определение следа матрицы и т.п.);
   • функции решения систем линейных алгебраических уравнений и др.
4. Функции шифрования.

В настоящей работе предполагается продемонстрировать использование некоторых функций обработки изображений и реализаций алгоритмов компьютерного зрения библиотеки Intel® IPP на примере задач медианной фильтрации и определения прямых линий на изображении. Также в ходе работы будет подробно рассмотрен этап предварительной подготовки программной инфраструктуры с целью последующего использования библиотеки Intel® IPP на базе операционной системы Windows в среде Microsoft Visual Studio.

1. Методические указания

1.1. Цели и задачи работы

Цель данной работы – рассмотреть технические этапы подготовки инфраструктуры и продемонстрировать использование некоторых функций библиоте ки Intel® Integrated Performance Primi t ives на примере простых задач медианной фильтрации и поиска прямых линий на изображении.

Данная цель предполагает решение следующих задач:

1. Установка библиотеки Intel® IPP в составе пакета Intel® Parallel Studio XE 2013 [4].
2. Настройка среды Microsoft Visual Studio с целью использования библиотеки при разработке C/C++ приложений.
3. Разработка приложения, которое осуществляет медианную фильтрацию изображения средствами библиотеки Intel® IPP. Для проверки корректности результата предполагается разработка функции, выполняющей медианную фильтрацию с использованием OpenCV [6].
4. Разработка приложения для поиска прямых линий на изображении средствами библиотеки Intel® IPP, содержащей функции вычисления преобразования Хафа [1, 2]. Сравнение результатов с реализацией, разработанной на базе библиотеки OpenCV.

1.2. Структура работы

В работе предлагается описание процедуры установки библиотеки Intel® IPP в составе пакета Intel® Parallel Studio XE 2013. Приводится последовательность действий, которые необходимо выполнить для настройки среды Microsoft Visual Studio при разработке приложений с использованием функций библиотеки. Далее рассматривается задача медианной фильтрации изображения. Предлагается решение на базе библиотек OpenCV и Intel® IPP. Вводится задача определения прямых линий на изображении, описывается схема решения с использованием преобразования Хафа. Предлагается программные реализации на базе библиотек OpenCV и Intel® IPP.

1.3. Тестовая инфраструктура

Вычислительные эксперименты проводились с использованием следующей инфраструктуры (табл. 10.1).

1.4. Рекомендации по проведению занятий

При выполнении данной лабораторной работы рекомендуется следующая последовательность действий:

1. Напомнить назначение основных модулей библиотеки Intel® IPP.
2. Напомнить общую схему именования функций библиотеки Intel® IPP.
3. Продемонстрировать процедуру установки библиотеки в составе пакета Intel® Parallel Studio XE 2013.
4. Показать последовательность действий, необходимых для создания и настройки консольного C/C++ проекта в среде Microsoft Visual Studio с целью последующего использования функций библиотеки Intel® IPP.
5. Рассмотреть задачу медианной фильтрации.
6. Разработать приложение, которое выполняет медианную фильтрацию исходного изображения сначала средствами библиотеки OpenCV, а затем Intel® IPP, и сравнивает полученные результаты.
7. Рассмотреть задачу выделения прямых линий на изображении.
8. Объяснить схему решения задачи выделения прямых линий с использованием преобразования Хафа.
9. Разработать программные реализации рассмотренной схемы с использованием средств библиотеки OpenCV и Intel® IPP. Проанализировать результаты, полученные с помощью реализации на базе OpenCV и Intel® IPP.