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

4.4. Реализация с использованием функций Intel® Integrated Performance Primitives

Последовательно рассмотрим шаги реализации функции median_ipp. Параметры функции в точности соответствуют тем, что были приведены при описании реализации median_opencv.

В начале функции объявим необходимые переменные.

int median_ipp(const Mat &srcImg, Mat &dstImg, 
    const int msk) 
{ 
  // размер границы для дублирования 
  const int borderSize = msk / 2; 
  // размер шаблона фильтра 
  IppiSize mskSize = { msk , msk }; 
  // ведущая позиция в шаблоне 
  IppiPoint anchor = { msk / 2, msk / 2 }; 
  // исходное и результирующее изображения 
  // с продублированнной границей 
  Mat ippSrcImg, ippDstImg; 
  Size ippImgSize; 
  IppiSize ippSrcSize, ippDstSize; 
  Ipp8u *pSrcData, *pDstData;   
    

Далее создадим вспомогательные изображения для хранения копии исходного изображения и изображения, полученного в результате фильтрации. Необходимость введения указанных изображений обусловлена тем, что в IPP для фильтрации всего изображения, необходимо его дополнить граничными пикселями в соответствии с размерами шаблона фильтра. При этом результат фильтрации должен быть записан в матрицу с размерами, учитывающими дополнительные граничные пиксели.

  // размер изображения по горизонтали и по вертикали 
  // с дополнительной границей 
 ippImgSize.width = srcImg.size().width + 
        2 * borderSize; 
  ippImgSize.height = srcImg.size().height + 
        2 * borderSize; 
  // создание изображений с дополнительной границей 
  ippSrcImg.create(ippImgSize, srcImg.type()); 
  ippDstImg.create(ippImgSize, srcImg.type()); 
  // преобразование указателей на данные 
  pSrcData = (Ipp8u *)ippSrcImg.data; 
  pDstData = (Ipp8u *)ippDstImg.data;   
    

Теперь продублируем граничные пиксели изображения с использованием функции ippiCopyReplicateBorder_8u_C3R.

  ippSrcSize.width = srcImg.size().width; 
  ippSrcSize.height = srcImg.size().height; 
  ippDstSize.width = srcImg.size().width + 
        2 * borderSize; 
  ippDstSize.height = srcImg.size().height + 
        2 * borderSize; 
  // дублирование граничных пикселей 
  ippiCopyReplicateBorder_8u_C3R(srcImg.data, 
    srcImg.step1(), ippSrcSize, pSrcData, 
    srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize, ippDstSize, 
    borderSize, borderSize);   
    

Остановимся более подробно на параметрах функции ippiCopyReplicateBorder_8u_C3R.

1. srcImg.data – указатель на область памяти, содержащую исходное изображение.
2. srcImg.step1() – шаг, с которым необходимо выполнять проход от начала массива цветов исходного изображения, чтобы обратиться к элементу следующей строки.
3. ippSrcSize – размер исходного изображения.
4. pSrcData – указатель на область памяти, в которую будет записано результирующее изображение с продублированной границей.
5. srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize – шаг, с которым необходимо выполнять проход от начала массива цветов результирующего изображения, чтобы обратиться к элементу следующей строки (коэффициент 3 обозначает количество каналов, коэффициент 2 возникает в результате дублирования слева и справа от границы изображения).
6. ippDstSize – размер результирующего изображения.
7. borderSize – размер границы по вертикали.
8. borderSize – размер границы по горизонтали.

После того, как изображение дополнено границей, можно применить медианный фильтр. Для этого необходимо вызвать функцию ippiFilterMedian_8u_C3R.

  // медианная фильтрация 
  ippiFilterMedian_8u_C3R( 
    pSrcData + ippImgSize.width * 3 * borderSize + 
        3 * borderSize, 
    srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize, 
    pDstData + ippImgSize.width * 3 * borderSize + 
        3 * borderSize, 
    srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize, ippSrcSize, 
    mskSize, anchor);   
    

Рассмотрим входные параметры функции ippiFilterMedian_8u_C3R.

1. pSrcData + ippImgSize.width * 3 * borderSize + 3 * borderSize – указатель на начало области изображения, к которой будет выполняться медианная фильтрация. Второе слагаемое – число элементов, которые дополняют верхнюю границу изображения (дополнительные строки), третье слагаемое – количество дополнительных элементов в начале первой строки исходного изображения.
2. srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize – шаг, с которым необходимо выполнять проход от начала исходного массива цветов, чтобы обратиться к элементу следующей строки.
3. pDstData + ippImgSize.width * 3 * borderSize + 3 * borderSize – указатель на начало области, в которую будет записан результат фильтрации. Результат записывается во внутреннюю область результирующего изображения без граничных пикселей.
4. srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize – шаг, с которым необходимо выполнять проход от начала результирующего массива цветов, чтобы обратиться к элементу следующей строки.
5. ippSrcSize – размер исходного изображения, включая продублированную границу.
6. mskSize – размер шаблона медианного фильтра.
7. anchor – ведущая позиция (определяется в системе координат, связанной с левым правым углом шаблона).

На данном этапе необходимо скопировать область интереса, соответствующую размерам исходного изображения, в результирующее изображение посредством вызова функции ippiCopy_8u_C3R. Первые два параметра определяют указатель на область памяти, где находится результирующее изображение, и шаг, чтобы получить начало следующей строки. pDstData – указатель на блок памяти для записи результата фильтрации, dstImg.step1() – шаг для перехода на следующую строку, ippSrcSize – размер отфильтрованного изображения.

  dstImg.create(srcImg.size(), srcImg.type()); 
  pSrcData = pDstData; 
  pDstData = (Ipp8u *)dstImg.data; 
  ippiCopy_8u_C3R( 
    pSrcData + ippImgSize.width * 3 * borderSize + 
        3 * borderSize, 
    srcImg.step1() + 3 * 2 * borderSize, pDstData, 
    dstImg.step1(), ippSrcSize);   
    

Осталось освободить дополнительную память, использованную для хранения вспомогательных изображений.

  // освободить память 
  ippSrcImg.release(); 
  ippDstImg.release(); 
  return 0; 
}