OpenCV CUDA模块设备层-----反余弦（arccos）运算函数acos()

• 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

函数acos()是 OpenCV 的 cv::cudev 模块中定义的一个 设备端数学函数，用于在 CUDA 核函数中对 uchar1 类型执行反余弦（arccos）运算。

这个函数的作用是将 uchar1 类型的输入转换为 float，然后调用 CUDA 的内置函数 ::acosf() 计算其反余弦值（单位：弧度），结果返回为 float1 类型。

函数原型

__device__ __forceinline__ float1 cv::cudev::acos 	( 	const uchar1 &  	a	) 	

参数

• a: 一个 uchar1 类型的输入值（即 unsigned char 类型的像素值，范围为 0~255）

返回值

• float1: 一个单通道浮点数向量（本质就是一个 float）

示例代码

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/cudev/util/vec_math.hpp>

using namespace cv;
using namespace cudev;

__global__ void acosKernel(const PtrStepSz<uchar> src, PtrStep<float> dst)
{
    int x = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
    int y = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;

    if (x < src.cols && y < src.rows)
    {
        float val = src(y, x) / 255.0f;
        dst(y, x) = ::acosf(val); // [0, π]
    }
}

int main()
{
    Mat h_src = imread("/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/Lenna.png", IMREAD_GRAYSCALE);
    if (h_src.empty()) return -1;

    cuda::GpuMat d_src, d_dst;
    d_src.upload(h_src);
    d_dst.create(h_src.size(), CV_32FC1);

    dim3 block(16, 16);
    dim3 grid((d_src.cols + block.x - 1) / block.x,
              (d_src.rows + block.y - 1) / block.y);

    acosKernel<<<grid, block>>>(d_src, d_dst);
    cudaDeviceSynchronize();

    Mat h_dst;
    d_dst.download(h_dst);

    // 归一化显示
    Mat h_display;
    normalize(h_dst, h_display, 0, 255, NORM_MINMAX, CV_8U);

    imshow("Original", h_src);
    imshow("Arccos Result", h_display);
    waitKey(0);

    return 0;
}

运行结果