OpenCV 中用于支持 华为昇腾（Ascend）AI 芯片后端 的模块CANN

• 操作系统：ubuntu22.04
• OpenCV版本：OpenCV4.9
• IDE:Visual Studio Code
• 编程语言：C++11

算法描述

cannops 是 OpenCV 中用于支持 华为昇腾（Ascend）AI 芯片后端 的模块，全称为 CANN Operations (CANN Operators)。它属于 OpenCV 扩展模块的一部分，主要用于在 华为 Atlas 加速卡、Ascend NPU（神经网络处理单元）等设备上加速计算机视觉和深度学习推理任务。

什么是 cannops？

• cannops 是一个内部命名空间，定义了与 Ascend 后端相关的算子（operations），这些算子可以被 OpenCV DNN 模块或其他模块调用，以利用 Ascend NPU 进行高效计算。
• 它实现了很多常见的图像处理和神经网络操作的硬件加速版本。
• 主要用于提升 OpenCV 在 Ascend 平台上的性能，尤其是在运行深度学习模型时。

常见功能

• 图像预处理加速 支持快速缩放、归一化、颜色空间转换等
• 算术运算 如加法、减法、乘法、除法等
• 深度学习推理 支持 ONNX、TensorFlow、Caffe 等模型在 Ascend 上推理
• 内存优化 支持 Ascend 设备内存（NPU内存）分配和管理
• 异步执行 支持通过 AscendStream 实现异步计算

相关头文件和命名空间

头文件：

#include <opencv2/cann/cann.hpp>        // 核心 Ascend 支持
#include <opencv2/cann/cann_ops.hpp>    // cannops 算子接口

命名空间：

namespace cv::cann {
    ...
}

代码示例

以下是一个使用 OpenCV DNN 模块加载模型，并在 Ascend 后端运行的简单示例：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/dnn.hpp>

int main()
{
    // 加载 ONNX 模型
    cv::dnn::Net net = cv::dnn::readNetFromONNX("model.onnx");

    // 设置为使用 Ascend 后端（CANN）
    net.setPreferableBackend(cv::dnn::DNN_BACKEND_OPENCV);
    net.setPreferableTarget(cv::dnn::DNN_TARGET_NPU);

    // 构造输入 Blob
    cv::Mat inputBlob = cv::dnn::blobFromImage(cv::Mat::zeros(224, 224, CV_8UC3), 1.0, cv::Size(224, 224), cv::Scalar(), true, false);

    // 输入到网络
    net.setInput(inputBlob);

    // 前向推理
    cv::Mat output = net.forward();

    std::cout << "Output size: " << output.size << std::endl;

    return 0;
}

我的电脑没有华为昇腾的已经，无法展示运行结果了

在这个例子中：

• net.setPreferableTarget(cv::dnn::DNN_TARGET_NPU); 表示使用 Ascend NPU 后端进行推理。
• OpenCV 内部会自动调用 cannops 模块实现的算子来加速模型推理过程。

配置环境

要使用 cannops 和 Ascend 后端，你需要满足以下条件：

组件	要求
硬件平台	华为 Atlas 加速卡（如 Atlas 300I、Atlas 300P、Atlas 800）
操作系统	Ubuntu 18.04 / 20.04 或 CentOS 7/8
Ascend CANN 版本	≥ 5.0.RC1
OpenCV 版本	≥ 4.5.0（并启用 contrib 模块和 ASCEND/NPU 支持）