25、AVX2 编程在图像处理中的应用

AVX2 编程在图像处理中的应用

在图像处理领域，高效地进行像素转换和构建图像直方图是非常重要的任务。本文将介绍如何使用 AVX2 指令集来实现这些功能，并对不同实现方式进行性能对比。

1. RGB 转灰度函数性能对比

首先，我们来看一下使用 TestImageA.png 对 RGB 转灰度函数进行的基准测试。以下是不同处理器上的测试结果：
| Function | i5 - 11600K | i7 - 11700K | 7700X |
| — | — | — | — |
| ConvertRgbToGs_cpp() | 5694 (8) | 5616 (85) | 5884 (8) |
| ConvertRgbToGs_avx2() | 1148 (4) | 1076 (24) | 728 (4) |

从表格中可以看出，使用 AVX2 指令的 ConvertRgbToGs_avx2() 函数在性能上明显优于普通的 C++ 实现 ConvertRgbToGs_cpp() 。

2. 像素转换：从无符号字节到单精度浮点数

在某些图像处理算法中，需要将灰度图像的像素值从无符号字节值 [0, 255] 转换为归一化的单精度浮点数 [0.0, 1.0] 。下面是相关的 C++ 代码示例：

// Ch10_05.h
#pragma once
#include <cstddef>