OpenCV CUDA模块设备层----- 正切（tangent）运算函数tan()

• 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

OpenCV的CUDA模块（cudev）中的一个设备函数（device function），用于在 GPU 上对uchar3类型的向量（如 RGB 像素）进行正切（tangent）运算，并返回一个 float3 类型的结果。

函数原型

__device__ __forceinline__ float3 cv::cudev::tan(const uchar3 &a)

参数

• const uchar3 &a 输入参数为一个 3 通道的无符号字符向量（如 RGB 像素)

代码

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/cudaimgproc.hpp>
#include <opencv2/cudev.hpp>
#include <iostream>

__global__ void tanKernel(const uchar3* input, float3* output, int numPixels) {
    int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
    // if (idx < numPixels) {
        output[idx] = cv::cudev::tan(input[idx]);
   // }
}

int main() {
    // 读取图像
    cv::Mat bgr = cv::imread("/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/img0.jpg");
    if (bgr.empty()) {
        std::cerr << "Failed to load image!" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 转换为 RGB 格式（uchar3）
    cv::Mat src;
    cv::cvtColor(bgr, src, cv::COLOR_BGR2RGB);

    int width = src.cols;
    int height = src.rows;
    int numPixels = width * height;

    // 分配 GPU 内存
    uchar3* d_input;
    float3* d_output;
    cudaMalloc(&d_input, numPixels * sizeof(uchar3));
    cudaMalloc(&d_output, numPixels * sizeof(float3));

    cudaMemcpy(d_input, src.ptr<uchar3>(), numPixels * sizeof(uchar3), cudaMemcpyHostToDevice);

    // 启动 kernel
    int blockSize = 256;
    int numBlocks = (numPixels + blockSize - 1) / blockSize;
    tanKernel<<<numBlocks, blockSize>>>(d_input, d_output, numPixels);

    // 下载结果
    cv::Mat result(height, width, CV_32FC3);
    cudaMemcpy(result.ptr<float3>(), d_output, numPixels * sizeof(float3), cudaMemcpyDeviceToHost);

    // 显示结果（注意：可能有非常大的值）
    cv::Mat display;
    cv::normalize(result, display, 0, 1, cv::NORM_MINMAX, CV_32F);
    cv::imshow("Tan Result", display);
    cv::waitKey(0);

    // 清理资源
    cudaFree(d_input);
    cudaFree(d_output);

    return 0;
}

运行结果