C++ 在OpenCV中循环16位Mat像素的有效方法

我正在尝试在16位灰度OpenCV Mat上进行非常简单（类似LUT）的操作，这是高效的，并且不会降低调试器的速度

虽然有一个解决这个问题的方法，但它没有指出这些方法中的大多数只适用于8位图像（包括完美、优化的LUT函数）

我尝试了以下方法：

uchar* p = mat_depth.data;
for (unsigned int i = 0; i < depth_width * depth_height * sizeof(unsigned short); ++i)
{
    *p = ...;
    *p++;
}

uchar*p=mat_depth.data；
for（无符号整数i=0；i

非常快，不幸的是只支持uchart（就像LUT）

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inti=0；
对于（int row=0；row

改编自此答案：。对我不起作用，而且速度很慢

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cv:：MatIterator\uuit，结束；
for（it=mat_depth.begin（），end=mat_depth.end（）；it！=end；+it）
{
*它=。。。；
}

工作正常，但是它使用了大量的CPU，使得调试器非常慢

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这个答案向用户指出，但是它只提到高级优化技术，如IPP和OpenCL

我要寻找的是一个非常简单的循环，就像第一个代码一样，但是对于ushorts

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你推荐什么方法来解决这个问题？我并不是在寻找极端的优化，仅仅是与单for for循环的性能相符合。数据。

< p>您的问题的最佳解决方案已经在您提到的教程中写入了，该章节被命名为“有效方式”。您所需要的只是用ushort替换uchar的每个实例。不需要其他更改。

OpenCV实现基于多态性和通过模板的运行时调度。在OpenCV版本中，模板的使用仅限于一组固定的基本数据类型。也就是说，数组元素应具有以下类型之一：

• 8位无符号整数（uchar）
• 8位有符号整数（SCAR）
• 16位无符号整数（ushort）
• 16位有符号整数（短）
• 32位有符号整数（int）
• 32位浮点数（浮点）
• 64位浮点数（双精度）
• 多个元素的元组，其中所有元素都具有相同的类型（上述元素之一）

如果继续使用

cv:：Mat

，则可以使用指针算法遍历整个数据指针，并且只应使用指向

cv:：Mat

的适当指针类型。 此外，请记住，

cv:：Mat

s并不总是连续的（它可以是ROI、填充或从像素指针创建的），用指针在它们上迭代会崩溃

循环示例：

cv::Mat cvmat16sc1 = cv::Mat::eye(10, 10, CV_16SC1);

if (cvmat16sc1.data)
{
    if (!cvmat16sc1.isContinuous())
    {
        cvmat16sc1 = cvmat16sc1.clone();
    }

    short* ptr = reinterpret_cast<short*>(cvmat16sc1.data);
    for (int i = 0; i < cvmat16sc1.cols * cvmat16sc1.rows; i++, ptr++)
    {
        if (*ptr == 1)
            std::cout << i << ": " << *ptr << std::endl;
    }
}

cv:：Mat cvmat16sc1=cv:：Mat:：eye（10,10，cv_16SC1）；
if（cvmat16sc1.数据）
{
如果（！cvmat16sc1.isContinuous（））
{
cvmat16sc1=cvmat16sc1.clone（）；
}
short*ptr=重新解释铸件（cvmat16sc1.数据）；
对于（int i=0；i我实现了Michael和Kornel的建议，并在发布和调试模式下对它们进行了基准测试

代码：

cv::Mat LUT_16(cv::Mat &mat, ushort table[])
{
    int limit = mat.rows * mat.cols;

    ushort* p = mat.ptr<ushort>(0);
    for (int i = 0; i < limit; ++i)
    {
        p[i] = table[p[i]];
    }
    return mat;
}

cv::Mat LUT_16_reinterpret_cast(cv::Mat &mat, ushort table[])
{
    int limit = mat.rows * mat.cols;

    ushort* ptr = reinterpret_cast<ushort*>(mat.data);
    for (int i = 0; i < limit; i++, ptr++)
    {
        *ptr = table[*ptr];
    }
    return mat;
}

cv::Mat LUT_16_if(cv::Mat &mat)
{
    int limit = mat.rows * mat.cols;

    ushort* ptr = reinterpret_cast<ushort*>(mat.data);
    for (int i = 0; i < limit; i++, ptr++)
    {
        if (*ptr == 0){
            *ptr = 65535;
        }
        else{
            *ptr *= 100;
        }
    }
    return mat;
}

ushort* tablegen_zero()
{
    static ushort table[65536];
    for (int i = 0; i < 65536; ++i)
    {
        if (i == 0)
        {
            table[i] = 65535;
        }
        else
        {
            table[i] = i;
        }
    }
    return table;
}

cv:：Mat LUT_16（cv:：Mat&Mat，ushort表格[]）
{
int limit=mat.rows*mat.cols；
ushort*p=材料ptr（0）；
对于（int i=0；i

结果如下（发布/调试）：


LUT_16:0.202毫秒/0.773毫秒
LUT_16_重新解释投射：0.184 ms/0.801 ms
LUT_16_if:0.249毫秒/0.860毫秒

因此，结论是，在发布模式下，reinterpret_cast的速度快9%，而在调试模式下，ptr的速度快4%

同样有趣的是，直接调用if函数而不是应用LUT只会使其速度降低0.065ms

规格：流式640x480x16位灰度图像，Visual Studio 2013，i7 4750HQ

cv::Mat cvmat16sc1 = cv::Mat::eye(10, 10, CV_16SC1);

if (cvmat16sc1.data)
{
    if (!cvmat16sc1.isContinuous())
    {
        cvmat16sc1 = cvmat16sc1.clone();
    }

    short* ptr = reinterpret_cast<short*>(cvmat16sc1.data);
    for (int i = 0; i < cvmat16sc1.cols * cvmat16sc1.rows; i++, ptr++)
    {
        if (*ptr == 1)
            std::cout << i << ": " << *ptr << std::endl;
    }
}

cv::Mat LUT_16(cv::Mat &mat, ushort table[])
{
    int limit = mat.rows * mat.cols;

    ushort* p = mat.ptr<ushort>(0);
    for (int i = 0; i < limit; ++i)
    {
        p[i] = table[p[i]];
    }
    return mat;
}

cv::Mat LUT_16_reinterpret_cast(cv::Mat &mat, ushort table[])
{
    int limit = mat.rows * mat.cols;

    ushort* ptr = reinterpret_cast<ushort*>(mat.data);
    for (int i = 0; i < limit; i++, ptr++)
    {
        *ptr = table[*ptr];
    }
    return mat;
}

cv::Mat LUT_16_if(cv::Mat &mat)
{
    int limit = mat.rows * mat.cols;

    ushort* ptr = reinterpret_cast<ushort*>(mat.data);
    for (int i = 0; i < limit; i++, ptr++)
    {
        if (*ptr == 0){
            *ptr = 65535;
        }
        else{
            *ptr *= 100;
        }
    }
    return mat;
}

ushort* tablegen_zero()
{
    static ushort table[65536];
    for (int i = 0; i < 65536; ++i)
    {
        if (i == 0)
        {
            table[i] = 65535;
        }
        else
        {
            table[i] = i;
        }
    }
    return table;
}