Самостоятельная работа 6: Сравнение производительности некоторых алгоритмов в библиотеках OpenCV и IPP

2.6.4. Функция вычисления гистограммы

Вычислить гистограмму для многоканального изображения, можно используя функции IPP вида ippiHistogramRange_<mod>. Как и ранее в нашем случае mod – 8u_C3R. Для вызова этой функции необходимо предварительно подготовить:

• параметр pHisto вида

  Ipp32s *pHisto[3]; 
    pHisto[0] = new Ipp32s[kBins + 1]; 
    pHisto[1] = new Ipp32s[kBins + 1]; 
    pHisto[2] = new Ipp32s[kBins + 1]; 
    

  для размещения гистограмм по каждому каналу (kBins – число бинов гистограммы),
• константный параметр pLevels вида

    Ipp32s level1[kBins + 1], level2[kBins + 1],  
      level3[kBins + 1]; 
    const Ipp32s *pLevels[3] = { level1, level2, level3 }; 
    

  для указания уровней

    for (i = 0; i < kBins + 1; i++) 
      level1[i] = level2[i] = level3[i] = i; 
      
• и массив nLevels вида

    int nLevels[3] = {kBins + 1, kBins + 1, kBins + 1}; 
       

  для задания числа уровней по каждому каналу.

Смысл параметров pHisto и pLevels для выбранного канала можно проиллюстрировать так: pHisto[k] – это число пикселей изображения, таких что pLevels[k] <= pHisto[k] < pLevels[k+1].

Получим следующий код.

double hist_ipp(const Mat &srcImg, Mat &dstImg) 
{ 
  // количество бинов гистограммы 
  const int kBins = 256; 
  Ipp8u *pSrcData; 
  IppiSize srcSize; 
  int i; 
  Ipp32s level1[kBins + 1], level2[kBins + 1],  
    level3[kBins + 1]; 
  Ipp32s *pHisto[3]; 
  const Ipp32s *pLevels[3] = { level1, level2, level3 }; 
  int nLevels[3] = {kBins + 1, kBins + 1, kBins + 1}; 
  clock_t start, finish; 
 
  pHisto[0] = new Ipp32s[kBins + 1]; 
  pHisto[1] = new Ipp32s[kBins + 1]; 
  pHisto[2] = new Ipp32s[kBins + 1]; 
 
  for (i = 0; i < kBins + 1; i++) 
    level1[i] = level2[i] = level3[i] = i; 
 
  pSrcData = (Ipp8u *)srcImg.data; 
  srcSize.width = srcImg.size().width;   srcSize.height = srcImg.size().height; 
 
  start = clock(); 
  ippiHistogramRange_8u_C3R(pSrcData, srcImg.step1(), 
    srcSize, pHisto, pLevels, nLevels); 
  finish = clock(); 
 
  delete [] pHisto[0]; 
  delete [] pHisto[1]; 
  delete [] pHisto[2]; 
 
  return double(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC; 
} 
  

2.7. Анализ корректности

Для медианного фильтра, эрозии и дилатации результирующие изображения, полученные средствами OpenCV и IPP, можно сравнить попиксельно. Для этого напишем следующую функцию, возвращающую число точек в двух изображениях с несовпадающими значениями.

int compare(const Mat &srcImgOCV, const Mat &srcImgIPP) 
{ 
  int kPoints = 0; 
  int w, h, i, j, idx; 
  w = srcImgOCV.size().width; 
  h = srcImgOCV.size().height; 
  for (i = 0; i < h; i++) 
  { 
    idx = 3 * i * w; 
    for (j = 0; j < w; j++, idx += 3) 
      if (((srcImgOCV.data[idx]-srcImgIPP.data[idx])!=0)  
        ||((srcImgOCV.data[idx+1]- 
            srcImgIPP.data[idx+1])!=0) 
        ||((srcImgOCV.data[idx+2]- 
           srcImgIPP.data[idx+2])!=0)) 
      { 
        kPoints++; 
      } 
  } 
 
  return kPoints; 
} 

Осталось добавить в функцию main() фрагмент для проверки корректности.

  int kDiffPoints = 0; 
... 
  // сравнить результаты    if (mode < 4) 
  { 
    kDiffPoints = compare(dstImgOCV, dstImgIPP); 
    if (kDiffPoints == 0) 
      printf("OpenCV and IPP give the same result.\n"); 
    else 
      printf("OpenCV and IPP give different results in %d\ 
              points.\n", kDiffPoints); 
  } 
 

Сравнение результатов построения гистограммы средствами OpenCV и IPP предоставляем провести читателю самостоятельно.

2.8. Запуск приложения

С учетом использованных нами функций OpenCV для запуска программы потребуются следующие динамические библиотеки: opencv_core242.dll, opencv_highgui242.dll, opencv_imgproc242.dll, tbb.dll.

Первые три располагаются в папке build\x86\vc10\bin\. Последняя – в build\common\tbb\ia32\vc10\.

Использование функций IPP предполагает, что следующий путь должен быть известен операционной системе "C:\Program Files (x86)\Intel\ Composer XE 2013\redist\ia32\ipp\".

Собственно запуск можно выполнить, используя командную строку вида

OpenCVvsIPP.exe Desert.jpg 1