【ATU Book-S32V系列】 APEX-CV Base Library 介紹

一.   概敘

前文回顧,從上一篇 APEX-CV 資料庫與使用方式 的介紹。相信各位已經大致上理解 APEX-CV 資料庫的功能、使用方式以及運算能力,並藉由文章中所介紹的方式就能輕鬆地使用 APEX-CV 資料庫的函式。而此篇文章為上一篇文章的延伸系列,這裡將開始更詳細介紹 APEX-CV Base Library 內的功能與函式,並配合上篇所介紹的小技巧以活用至代碼中。如同下圖 “APEX 技術指南-文章架構示意圖” 所示,此次介紹章節為 “ APEX-CV Base Library 介紹“



APEX  技術指南 - 文章架構示意圖

 

二.   APEX-CV Base Library 介紹

如上一篇文章所述, APEX-CV Base Library 主要分為矩陣運算、色彩空間轉換、影像濾波、積分圖、內插法等算法。以下將依序介紹各種類之中有哪些算法。


APEX-CV Base / Pro資料庫示意圖


1. 矩陣運算(Matrix Operator)

這裡的矩陣運算就是我們一般認知中的矩陣運算, 藉由 APEX-CV 能達到快速運算。矩陣運算就是為 APEX 最大的優勢,依實驗統計數據而論, APEX 與 ARM 架構相比的話,在大尺寸的運算上,APEX 架構將會整整快上一倍的運算速度。因此就來看看 APEX-CV Base Library 提供哪些函式與算法供各位使用。

 

以下將簡單介紹加法運算的 Kernel 範例

加法運算(Add Operations) :




2. 色彩空間轉換(Color Space Converter)

色彩空間轉換為影像處理中必要的算法,所謂的色彩空間就是我們所認知的影像中所定義顏色的空間域,常見的色彩空間有 RGB、 YUV、 HSV 等等…其中在實際上會於色彩空間加入傳輸的位元數,如同 RGB888 即是 R、G、B 共有8個bit數。因此APEX-CV Base Library 亦有提供 RGB888、BGR888、RGB565、YUV 等四種格式的色彩空間轉換 kernel ,並將這些格式統整於 apexcv::ColorConverter 的 kernel 之中,以下將介紹有關色彩空間與通道相關的算法…

 

以下將簡單介紹色彩空間轉換的 Kernel 範例,將彩色影像轉成灰階影像

RGB空間轉灰階空間(RGB conversion to Gray)  :




3. 影像濾波(Image Filter)
濾波器是影像處理中一個經典的代表。在理解濾波器之前,我們必須先了解何謂遮罩。所謂的遮罩泛指奇數的方形矩陣,通常以 3x3 或 5x5 的形式出現。然而,濾波器的運算方式則會透過遮罩,由左至右、由上至下滑動於每一個像素,並將相鄰像素值與遮罩內之數值進行運算,計算後所得到的值,即為代表特徵的一種形式。透過各式各樣的濾波器或遮罩形式,即可找出影像中的特徵。以下將介紹有關濾波器的算法 …


以下將簡單介紹最常見的濾波器Sobel Kernel範例,找出影像中的邊緣資訊。
Sobel濾波器(Sobel filter) :



4. 積分影像(Integral Image)
APEX-CV Base Library 僅提供一種積分影像的算法,故以下將簡單介紹積分影像範例,可加快計算像素面積值的速度。
積分影像(Integral Image) :



5. 內插法(Interpolation)
內插法是用已知的資料去預測在未知的位置處之值的一種過程,也就是利用鄰近的資料數據,去估算新位置的數值,而在影像處理中常被用於影像縮小與放大。以下將介紹有關內插法的算法…



以下將簡單介紹最常見的線性內插法作為範例。
線性內插法(Linear Interpolation) 



以上為 APEX-CV Base Library簡單的範例介紹應用,下一篇文章為進階版本的 APEX-CV Pro Library 的使用介紹 !! 有興趣的朋友不仿親手撰寫程式試試看 APEX-CV Base Library 的效果吧!! 歡迎找我討論細節 !!
 
 

 三.  參考文件

[1] NXP Official website : https://www.nxp.com/
[2] VisionSDK_ProgrammingExamples.pdf
[3] VisionSDK_UserGuide.pdf
[4] VisionSDK_SUMat_UMat.pdf
[5] UG-10328-01-09_APEX-CV_Base_Library .pdf
[6] UG-10328-02-11_APEX-CV_Pro_Library.pdf

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接下來還會分享更多 APEX 的技術文章 !!敬請期待 【 ATU Book-S32V系列 】 !!


 

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