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synced 2024-11-28 05:06:29 +08:00
spatialGradient: HAL-accelerated
TODO: Make nosse ver faster than Sobel
Make sse ver faster than Sobel for BORDER_REPLICATE
This commit is contained in:
Seon-Wook Park
parent
6803d1ed28
commit
7b01e32fe8
@ -14,7 +14,7 @@ PERF_TEST_P( Size_Ksize_BorderType, spatialGradient,
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Combine(
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SZ_ALL_HD,
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Values( 3 ),
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Values( BORDER_DEFAULT )
|
||||
Values( BORDER_DEFAULT, BORDER_REPLICATE )
|
||||
)
|
||||
)
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{
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|
||||
@ -111,8 +111,8 @@ void spatialGradient( InputArray _src, OutputArray _dx, OutputArray _dy,
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||||
uchar *p_src, *c_src, *n_src; // previous, current, next row
|
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short *c_dx, *c_dy;
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int i_start = 0;
|
||||
int j_start = 0;
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||||
/*
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#if CV_SIMD128
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// Characters in variable names have the following meanings:
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// u: unsigned char
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@ -123,90 +123,156 @@ void spatialGradient( InputArray _src, OutputArray _dx, OutputArray _dy,
|
||||
// n: offset 0
|
||||
// p: offset 1
|
||||
// Example: umn is offset -1 in row and offset 0 in column
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uchar tmp;
|
||||
v_uint8x16 v_um, v_un, v_up;
|
||||
v_uint16x8 v_um1, v_um2, v_un1, v_un2, v_up1, v_up2;
|
||||
v_int16x8 v_smm1, v_smm2, v_smn1, v_smn2, v_smp1, v_smp2,
|
||||
v_snm1, v_snm2, v_snn1, v_snn2, v_snp1, v_snp2,
|
||||
v_spm1, v_spm2, v_spn1, v_spn2, v_spp1, v_spp2,
|
||||
v_two = v_setall_s16(2),
|
||||
v_sdx1, v_sdx2, v_sdy1, v_sdy2;
|
||||
v_int16x8 v_s1m1, v_s1m2, v_s1n1, v_s1n2, v_s1p1, v_s1p2,
|
||||
v_s2m1, v_s2m2, v_s2n1, v_s2n2, v_s2p1, v_s2p2,
|
||||
v_s3m1, v_s3m2, v_s3n1, v_s3n2, v_s3p1, v_s3p2,
|
||||
v_s4m1, v_s4m2, v_s4n1, v_s4n2, v_s4p1, v_s4p2,
|
||||
v_tmp, v_sdx1, v_sdx2, v_sdy1, v_sdy2;
|
||||
|
||||
for ( i = 1; i < H - 1; i++ )
|
||||
uchar *m_src;
|
||||
short *c_dx1, *c_dx2, *c_dy1, *c_dy2;
|
||||
for ( i = 0; i < H - 2; i += 2 )
|
||||
{
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||||
p_src = P_src[i]; c_src = P_src[i+1]; n_src = P_src[i+2]; m_src = P_src[i+3];
|
||||
c_dx1 = P_dx [i];
|
||||
c_dy1 = P_dy [i];
|
||||
c_dx2 = P_dx [i+1];
|
||||
c_dy2 = P_dy [i+1];
|
||||
|
||||
// 16-column chunks at a time
|
||||
for ( j = 1; j < W - 1 - 15; j += 16 )
|
||||
for ( j = 0; j < W - 15; j += 16 )
|
||||
{
|
||||
bool left = false, right = false;
|
||||
if ( j == 0 ) left = true;
|
||||
if ( j == W - 16 ) right = true;
|
||||
|
||||
// Load top row for 3x3 Sobel filter
|
||||
idx = i*W + j;
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||||
v_um = v_load(&p_src[idx - W - 1]);
|
||||
v_un = v_load(&p_src[idx - W]);
|
||||
v_up = v_load(&p_src[idx - W + 1]);
|
||||
if ( left ) { tmp = p_src[j-1]; p_src[j-1] = p_src[j+j_offl]; }
|
||||
v_um = v_load(&p_src[j-1]);
|
||||
if ( left ) p_src[j-1] = tmp;
|
||||
|
||||
v_un = v_load(&p_src[j]);
|
||||
|
||||
if ( right ) { tmp = p_src[j+16]; p_src[j+16] = p_src[j+15+j_offr]; }
|
||||
v_up = v_load(&p_src[j+1]);
|
||||
if ( right ) p_src[j+16] = tmp;
|
||||
|
||||
v_expand(v_um, v_um1, v_um2);
|
||||
v_expand(v_un, v_un1, v_un2);
|
||||
v_expand(v_up, v_up1, v_up2);
|
||||
v_smm1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_smm2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_smn1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_smn2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_smp1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_smp2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
v_s1m1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_s1m2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_s1n1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_s1n2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_s1p1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_s1p2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
|
||||
// Load second row for 3x3 Sobel filter
|
||||
v_um = v_load(&p_src[idx - 1]);
|
||||
v_un = v_load(&p_src[idx]);
|
||||
v_up = v_load(&p_src[idx + 1]);
|
||||
v_expand(v_um, v_um1, v_um2);
|
||||
v_expand(v_un, v_un1, v_un2);
|
||||
v_expand(v_up, v_up1, v_up2);
|
||||
v_snm1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_snm2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_snn1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_snn2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_snp1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_snp2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
if ( left ) { tmp = c_src[j-1]; c_src[j-1] = c_src[j+j_offl]; }
|
||||
v_um = v_load(&c_src[j-1]);
|
||||
if ( left ) c_src[j-1] = tmp;
|
||||
|
||||
v_un = v_load(&c_src[j]);
|
||||
|
||||
if ( right ) { tmp = c_src[j+16]; c_src[j+16] = c_src[j+15+j_offr]; }
|
||||
v_up = v_load(&c_src[j+1]);
|
||||
if ( right ) c_src[j+16] = tmp;
|
||||
|
||||
// Load last row for 3x3 Sobel filter
|
||||
v_um = v_load(&p_src[idx + W - 1]);
|
||||
v_un = v_load(&p_src[idx + W]);
|
||||
v_up = v_load(&p_src[idx + W + 1]);
|
||||
v_expand(v_um, v_um1, v_um2);
|
||||
v_expand(v_un, v_un1, v_un2);
|
||||
v_expand(v_up, v_up1, v_up2);
|
||||
v_spm1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_spm2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_spn1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_spn2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_spp1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_spp2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
v_s2m1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_s2m2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_s2n1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_s2n2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_s2p1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_s2p2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
|
||||
// Load third row for 3x3 Sobel filter
|
||||
if ( left ) { tmp = n_src[j-1]; n_src[j-1] = n_src[j+j_offl]; }
|
||||
v_um = v_load(&n_src[j-1]);
|
||||
if ( left ) n_src[j-1] = tmp;
|
||||
|
||||
v_un = v_load(&n_src[j]);
|
||||
|
||||
if ( right ) { tmp = n_src[j+16]; n_src[j+16] = n_src[j+15+j_offr]; }
|
||||
v_up = v_load(&n_src[j+1]);
|
||||
if ( right ) n_src[j+16] = tmp;
|
||||
|
||||
v_expand(v_um, v_um1, v_um2);
|
||||
v_expand(v_un, v_un1, v_un2);
|
||||
v_expand(v_up, v_up1, v_up2);
|
||||
v_s3m1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_s3m2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_s3n1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_s3n2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_s3p1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_s3p2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
|
||||
// Load fourth row for 3x3 Sobel filter
|
||||
if ( left ) { tmp = m_src[j-1]; m_src[j-1] = m_src[j+j_offl]; }
|
||||
v_um = v_load(&m_src[j-1]);
|
||||
if ( left ) m_src[j-1] = tmp;
|
||||
|
||||
v_un = v_load(&m_src[j]);
|
||||
|
||||
if ( right ) { tmp = m_src[j+16]; m_src[j+16] = m_src[j+15+j_offr]; }
|
||||
v_up = v_load(&m_src[j+1]);
|
||||
if ( right ) m_src[j+16] = tmp;
|
||||
|
||||
v_expand(v_um, v_um1, v_um2);
|
||||
v_expand(v_un, v_un1, v_un2);
|
||||
v_expand(v_up, v_up1, v_up2);
|
||||
v_s4m1 = v_reinterpret_as_s16(v_um1);
|
||||
v_s4m2 = v_reinterpret_as_s16(v_um2);
|
||||
v_s4n1 = v_reinterpret_as_s16(v_un1);
|
||||
v_s4n2 = v_reinterpret_as_s16(v_un2);
|
||||
v_s4p1 = v_reinterpret_as_s16(v_up1);
|
||||
v_s4p2 = v_reinterpret_as_s16(v_up2);
|
||||
|
||||
// dx
|
||||
v_sdx1 = (v_smp1 - v_smm1) + v_two*(v_snp1 - v_snm1) + (v_spp1 - v_spm1);
|
||||
v_sdx2 = (v_smp2 - v_smm2) + v_two*(v_snp2 - v_snm2) + (v_spp2 - v_spm2);
|
||||
v_tmp = v_s2p1 - v_s2m1;
|
||||
v_sdx1 = (v_s1p1 - v_s1m1) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s3p1 - v_s3m1);
|
||||
v_tmp = v_s2p2 - v_s2m2;
|
||||
v_sdx2 = (v_s1p2 - v_s1m2) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s3p2 - v_s3m2);
|
||||
|
||||
// dy
|
||||
v_sdy1 = (v_spm1 - v_smm1) + v_two*(v_spn1 - v_smn1) + (v_spp1 - v_smp1);
|
||||
v_sdy2 = (v_spm2 - v_smm2) + v_two*(v_spn2 - v_smn2) + (v_spp2 - v_smp2);
|
||||
v_tmp = v_s3n1 - v_s1n1;
|
||||
v_sdy1 = (v_s3m1 - v_s1m1) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s3p1 - v_s1p1);
|
||||
v_tmp = v_s3n2 - v_s1n2;
|
||||
v_sdy2 = (v_s3m2 - v_s1m2) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s3p2 - v_s1p2);
|
||||
|
||||
// Store
|
||||
v_store(&p_dx[idx], v_sdx1);
|
||||
v_store(&p_dx[idx+8], v_sdx2);
|
||||
v_store(&p_dy[idx], v_sdy1);
|
||||
v_store(&p_dy[idx+8], v_sdy2);
|
||||
}
|
||||
v_store(&c_dx1[j], v_sdx1);
|
||||
v_store(&c_dx1[j+8], v_sdx2);
|
||||
v_store(&c_dy1[j], v_sdy1);
|
||||
v_store(&c_dy1[j+8], v_sdy2);
|
||||
|
||||
// Cleanup
|
||||
for ( ; j < W - 1; j++ )
|
||||
{
|
||||
idx = i*W + j;
|
||||
p_dx[idx] = -(p_src[idx-W-1] + 2*p_src[idx-1] + p_src[idx+W-1]) +
|
||||
(p_src[idx-W+1] + 2*p_src[idx+1] + p_src[idx+W+1]);
|
||||
p_dy[idx] = -(p_src[idx-W-1] + 2*p_src[idx-W] + p_src[idx-W+1]) +
|
||||
(p_src[idx+W-1] + 2*p_src[idx+W] + p_src[idx+W+1]);
|
||||
// dx
|
||||
v_tmp = v_s3p1 - v_s3m1;
|
||||
v_sdx1 = (v_s2p1 - v_s2m1) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s4p1 - v_s4m1);
|
||||
v_tmp = v_s3p2 - v_s3m2;
|
||||
v_sdx2 = (v_s2p2 - v_s2m2) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s4p2 - v_s4m2);
|
||||
|
||||
// dy
|
||||
v_tmp = v_s4n1 - v_s2n1;
|
||||
v_sdy1 = (v_s4m1 - v_s2m1) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s4p1 - v_s2p1);
|
||||
v_tmp = v_s4n2 - v_s2n2;
|
||||
v_sdy2 = (v_s4m2 - v_s2m2) + (v_tmp + v_tmp) + (v_s4p2 - v_s2p2);
|
||||
|
||||
// Store
|
||||
v_store(&c_dx2[j], v_sdx1);
|
||||
v_store(&c_dx2[j+8], v_sdx2);
|
||||
v_store(&c_dy2[j], v_sdy1);
|
||||
v_store(&c_dy2[j+8], v_sdy2);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
#else
|
||||
*/
|
||||
|
||||
i_start = i;
|
||||
j_start = j;
|
||||
#endif
|
||||
/* NOTE:
|
||||
*
|
||||
* Sobel-x: -1 0 1
|
||||
@ -224,7 +290,7 @@ void spatialGradient( InputArray _src, OutputArray _dx, OutputArray _dy,
|
||||
c_dx = P_dx [i];
|
||||
c_dy = P_dy [i];
|
||||
|
||||
for ( j = j_start; j < W; j++ )
|
||||
for ( j = i >= i_start ? 0 : j_start; j < W; j++ )
|
||||
{
|
||||
j_p = j - 1;
|
||||
j_n = j + 1;
|
||||
@ -237,7 +303,6 @@ void spatialGradient( InputArray _src, OutputArray _dx, OutputArray _dy,
|
||||
(n_src[j_p] + n_src[j] + n_src[j] + n_src[j_n]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
//#endif
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
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