c++ - OpenCV FAST 检测器

Question

在我的 main.cpp 中有一段摘录:

Ptr<FastFeatureDetector> fastDetector = FastFeatureDetector::create(80, true);

while (true) {
    Mat image = // get grayscale image 1280x720

    timer.start();
    detector->detect(image, keypoints);
    myfile << "FAST\t" << timer.end() << endl; // timer.end() is how many seconds elapsed since last timer.start()


    keypoints.clear();

    timer.start();
    for (int i = 3; i < image.rows - 3; i++)
    {
        for (int j = 3; j < image.cols - 3; j++)
        {
            if (inspectPoint(image.data, image.cols, i, j)) {
                // this block is never entered
                KeyPoint keypoint(i, j, 3);
                keypoints.push_back(keypoint);
            }
        }
    }
    myfile << "Custom\t" << timer.end() << endl;
    myfile << endl;
    myfile.flush();
    ...
}

myfile 说:

FAST    0.000515495
Custom  0.00221361

FAST    0.000485697
Custom  0.00217653

FAST    0.000490001
Custom  0.00219044

FAST    0.000484373
Custom  0.00216329

FAST    0.000561184
Custom  0.00233214

所以人们会期望 inspectPoint() 是一个实际做某事的函数。

bool inspectPoint(const uchar* img, int cols, int i, int j) {
    uchar p = img[i * cols + j];
    uchar pt = img[(i - 3)*cols + j];
    uchar pr = img[i*cols + j + 3];
    uchar pb = img[(i + 3)*cols + j];
    uchar pl = img[i*cols + j - 3];

    return cols < pt - pr + pb - pl + i; // just random check so that the optimizer doesn't skip any calculations
}

我使用的是 Visual Studio 2013，优化设置为“完全优化 (/Ox)”。

据我所知，FAST 算法遍历所有像素？我想它实际上不可能比函数 inspectPoint() 更快地处理每个像素。

FAST 检测器为什么这么快？或者更确切地说，为什么嵌套循环这么慢？

Answer 1

通过快速浏览源代码，fastFeatureDetector 中似乎对 SSE 和 OpenCL 进行了广泛的优化:github.com/Itseez/opencv/blob/master/modules/features2d/src/‌

SSE 和 OpenCL 不特定于任何 CPU。 SSE 利用 CPU 的能力同时对多条数据执行单条指令(计算)。因此，根据 CPU 的架构，这可以将速度提高 2 倍或远超过 4 倍。 OpenCL 可以利用 GPU，这也可以显着提升某些图像处理操作的性能。