More than 5 years have passed since last update.

OpenCL を使って画像のヒストグラムを計算する

Last updated at 2020-02-23Posted at 2020-02-23

　画像のヒストグラム

画像のヒストグラム(Image histogram) は、明度やRGBの階調値の発生頻度発生頻度を示す統計データです。
棒グラフで可視化することが多い。
画像の特徴を表すものとして、多くの画像編集ソフトで表示できる。
下図は GIMP の例
!

wikipedia: Image histogram

wikipedia: ヒストグラム

ヒストグラムを計算するサンプルコード

github に公開されているものを試す。
https://github.com/bgaster/opencl-book-samples/tree/master/src/Chapter_14/histogram

このサンプルでは、２段階で計算する。
(1) 画像をタイルに分割して、タイルごとの部分値を並列計算する。
(2) 部分値を合計する。

部分値は、ホスト側からアクセスせず、
ターゲット側からアクセスする　読み書き可能なメモリ領域に格納する。
模式的には下図のようになる。

ホスト側

histogram.cpp


    partial_histogram_buffer = clCreateBuffer(context, CL_MEM_READ_WRITE, num_groups*257*3*sizeof(unsigned int), NULL, &err);

    clSetKernelArg(histogram_rgba_unorm8, 0, sizeof(cl_mem), &input_image_unorm8);
    clSetKernelArg(histogram_rgba_unorm8, 1, sizeof(int), &NUM_PIXELS_PER_WORK_ITEM);
    clSetKernelArg(histogram_rgba_unorm8, 2, sizeof(cl_mem), &partial_histogram_buffer);

    clSetKernelArg(histogram_sum_partial_results_unorm8, 0, sizeof(cl_mem), &partial_histogram_buffer);
    clSetKernelArg(histogram_sum_partial_results_unorm8, 1, sizeof(int), &num_groups);
    clSetKernelArg(histogram_sum_partial_results_unorm8, 2, sizeof(cl_mem), &histogram_buffer);

ターゲット側

image_histogram.c


kernel
void histogram_image_rgba_unorm8(image2d_t img, int num_pixels_per_workitem, global uint *histogram)

kernel
void histogram_sum_partial_results_unorm8(global uint *partial_histogram, int num_groups, global uint *histogram)