Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 781. C# - OpenCvSharp 사용 시 포인터를 이용한 속도 향상 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 19373
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일

(시리즈 글이 10개 있습니다.)
.NET Framework: 707. OpenCV 응용 프로그램을 C#으로 구현 - OpenCvSharp
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11402

.NET Framework: 708. C# - OpenCvSharp을 이용한 동영상(avi, mp4, ...) 처리
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11403

.NET Framework: 709. C# - OpenCvSharp을 이용한 동영상(avi, mp4, ...) 처리 + Direct2D
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11404

.NET Framework: 710. C# - OpenCvSharp을 이용한 Webcam 영상 처리 + Direct2D
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11405

.NET Framework: 711. C# - OpenCvSharp의 Mat 데이터 조작 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11406

.NET Framework: 723. C# - OpenCvSharp 사용 시 C/C++을 이용한 속도 향상 (for 루프 연산)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11422

VC++: 123. 내가 만든 코드보다 OpenCV의 속도가 월등히 빠른 이유
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11423

.NET Framework: 781. C# - OpenCvSharp 사용 시 포인터를 이용한 속도 향상
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11567

개발 환경 구성: 447. Visual Studio Code에서 OpenCvSharp 개발 환경 구성
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11971

Graphics: 38. C# - OpenCvSharp.VideoWriter에 BMP 파일을 1초씩 출력하는 예제
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12485




C# - OpenCvSharp 사용 시 포인터를 이용한 속도 향상

아래의 글을 쓴 이후,

내가 만든 코드보다 OpenCV의 속도가 월등히 빠른 이유
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11423

그래도 C#의 성능을 어떻게 좀 높일 수 있을까... 생각하다가 그냥 포인터 연산을 사용해 보기로 했습니다. 지난 글에서도 봤듯이 포인터 연산이라고 해서 무조건 빠른 것은 아닙니다.

C# - System.Span<T> 성능
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11535

위의 결과에도 나오지만 단순 배열의 경우 포인터 연산과 비교해도 속도에서 결코 뒤지지 않습니다. 단지, OpenCvSharp의 경우에는 개별 요소를 제네릭 메서드로 경유하는 것이기 때문에 포인터를 직접 사용하는 것이 더 나을 수 있겠다는 생각이었습니다.




변환 코드는 다음의 제네릭 버전(At, Set)인 C# 메서드를,

static int Convert2(Mat srcMat, Mat kernel, Window window)
{
    int iMin, iVal;

    using (Mat dstMat = srcMat.Clone())
    {
        for (int i = 0; i < srcMat.Rows - 2; i++)
        {
            for (int j = 0; j < srcMat.Cols - 2; j++)
            {
                iMin = 0xFFF;

                for (int ii = 0; ii < kernel.Rows; ii++)
                {
                    for (int jj = 0; jj < kernel.Cols; jj++)
                    {
                        if (kernel.At<byte>(ii, jj) != 0)
                        {
                            iVal = srcMat.At<byte>(i + ii, j + jj);
                            if (iMin > iVal)
                            {
                                iMin = iVal;
                            }
                        }
                    }
                }

                dstMat.Set<byte>(i + 1, j + 1, (byte)iMin);
            }
        }
    }

    return 0;
}

포인터 연산으로 바꾼 것입니다.

static unsafe int Convert3(Mat srcMat, Mat kernel, Window window)
{
    int iMin, iVal;

    byte* kernelPtr = kernel.DataPointer;
    long kernelStep = kernel.Step();
    int kernelElemSize = kernel.ElemSize();

    byte* srcPtr = srcMat.DataPointer;
    long srcStep = srcMat.Step();
    int srcElemSize = srcMat.ElemSize();

    using (Mat dstMat = srcMat.Clone())
    {
        byte *dstPtr = dstMat.DataPointer;
        long dstStep = dstMat.Step();
        int dstElemSize = dstMat.ElemSize();

        for (int i = 0; i < srcMat.Rows - 2; i++)
        {
            for (int j = 0; j < srcMat.Cols - 2; j++)
            {
                iMin = 0xFFF;

                for (int ii = 0; ii < kernel.Rows; ii++)
                {
                    for (int jj = 0; jj < kernel.Cols; jj++)
                    {
                        if (*(kernelPtr + (ii) * kernelStep + (jj) * kernelElemSize) != 0)
                        {
                            iVal = *(srcPtr + (i + ii) * srcStep + (j + jj) * srcElemSize);
                            if (iMin > iVal)
                            {
                                iMin = iVal;
                            }
                        }
                    }
                }

                *(dstPtr + ((i + 1) * dstStep + (j + 1) * dstElemSize)) = (byte)iMin;
            }
        }

        if (window != null)
        {
            window.ShowImage(dstMat);
        }
    }

    return 0;
}

테스트 결과는, OpenCvSharp의 제네릭 메서드 버전이 얼마나 낮은 성능을 보이는지 극명하게 나타내고 있습니다.

[CPU i5-4670 4-core]

OpenCvSharp 제네릭 At, Set :  26,550ms
C# unsafe ptr              :   1,341ms
C# unsafe ptr parallel     :     285ms
C++                        :      51ms

엄청난 차이입니다. ^^; 물론, 그래도 C++의 51ms에 비하면 많이 느리지만 26초 걸리던 것을 1초 정도로 줄였으니 현실적으로 봤을 때 가벼운 목적으로 제작하는 프로그램이라면 C++의 힘을 빌리지 않아도 될 수준까지는 내려갔습니다.

따라서 OpenCvSharp에서 제네릭 메서드 버전의 사용은 지양하는 것이 좋습니다.

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 9/8/2021]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




... 91  92  93  94  [95]  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11556정성태6/19/201828500.NET Framework: 773. C# 7.3 - 구조체의 고정 크기를 갖는 fixed 배열 필드에 대한 직접 접근 가능 [1]파일 다운로드1
11555정성태6/18/201820191.NET Framework: 772. C# 7.3 - 사용자 정의 타입에 fixed 적용 가능(Custom fixed)파일 다운로드1
11554정성태6/17/201822157.NET Framework: 771. C# 7.3 - 자동 구현 속성에 특성 적용 가능(Attribute on backing field)
11553정성태6/15/201821841.NET Framework: 770. C# 7.3 - 개선된 메서드 선택 규칙 3가지(Improved overload candidates)파일 다운로드1
11552정성태6/15/201823701.NET Framework: 769. C# 7.3에서 개선된 문법 4개(Support == and != for tuples, Ref Reassignment, Constraints, Stackalloc initializers)파일 다운로드1
11551정성태6/14/201820370개발 환경 구성: 383. BenchmarkDotNet 사용 시 주의 사항
11550정성태6/13/201820280.NET Framework: 768. BenchmarkDotNet으로 Span<T> 성능 측정 [2]
11549정성태6/13/201821826개발 환경 구성: 382. BenchmarkDotNet에서 생성한 BuildPlots.R 파일을 실행하는 방법
11548정성태6/13/201819114오류 유형: 470. .NET Core + BenchmarkDotNet 실행 시 프레임워크를 찾지 못하는 문제
11547정성태6/13/201824227.NET Framework: 767. BenchmarkDotNet 라이브러리 소개파일 다운로드1
11546정성태6/12/201824342.NET Framework: 766. C# 7.2의 특징 - GC 및 메모리 복사 방지를 위한 struct 타입 개선 [9]파일 다운로드1
11545정성태6/11/201822570오류 유형: 469. .NET Core 프로젝트를 Visual Studio에서 실행 시 System.BadImageFormatException 발생하는 경우 [1]
11544정성태6/10/201822140.NET Framework: 765. C# 7.2 - 숫자 리터럴의 선행 밑줄과 뒤에 오지 않는 명명된 인수
11543정성태6/9/201821708.NET Framework: 764. C# 7.2 - private protected 접근자 추가파일 다운로드1
11542정성태6/9/201860160개발 환경 구성: 381. Azure Web App 확장 예제 - Remove Custom Headers
11541정성태6/9/201819322개발 환경 구성: 380. Azure Web App 확장 배포 방법 [1]
11540정성태6/9/201820114개발 환경 구성: 379. Azure Web App 확장 예제 제작 [2]
11539정성태6/8/201819942.NET Framework: 763. .NET Core 2.1 - Tiered Compilation 도입파일 다운로드1
11538정성태6/8/201819210.NET Framework: 762. .NET Core 2.1 - 확장 도구(Tools) 관리 [1]
11537정성태6/8/201823646.NET Framework: 761. C# - SmtpClient로 SMTP + SSL/TLS 서버를 이용하는 방법 [5]
11536정성태6/7/201821393.NET Framework: 760. Microsoft Build 2018 - The future of C# 동영상 내용 정리 [1]파일 다운로드1
11535정성태6/7/201823151.NET Framework: 759. C# - System.Span<T> 성능 [1]
11534정성태6/6/201828953.NET Framework: 758. C# 7.2 - Span<T> [6]
11533정성태6/5/201831486.NET Framework: 757. 포인터 형 매개 변수를 갖는 C++ DLL의 함수를 C#에서 호출하는 방법파일 다운로드1
11532정성태6/5/201821555.NET Framework: 756. JSON의 escape sequence 문자 처리 방식
11531정성태6/4/201825901오류 유형: 468. JSON.parse가 허용하지 않는 문자 [9]
... 91  92  93  94  [95]  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...