对 cv::Mat 或 cv::Mat 的向量进行 omp 缩减

Question

//In other words, this equilavent to cv::Mat1f mat(5,n)
//i.e. a matrix 5xn
std::vector<cv::Mat1f> mat(5,cv::Mat1f::zeros(1,n));
std::vector<float> indexes(m);
// fill indexes
// m >> nThreads (from hundreds to thousands)
for(size_t i=0; i<m; i++){
  mat[indexes[m]] += 1;
}

预期的结果是每行的每个元素都增加一个。这是一个玩具示例，实际总和要复杂得多。我尝试将其并行化：

#pragma omp declare reduction(vec_float_plus : std::vector<cv::Mat1f> : \
            std::transform(omp_out.begin(), omp_out.end(), omp_in.begin(), omp_out.begin(), std::plus<cv::Mat1f>())) \
            initializer(omp_priv=omp_orig);

#pragma omp parallel for reduction(vec_float_plus : mat)
for(size_t i=0; i<m; i++){
    mat[indexes[m]] += 1;
}       

但这失败了，因为每一行的每个元素都是随机初始化的。我该如何解决这个问题？

所以我发现问题与this有关。所以我应该初始化mat：

std::vector<cv::Mat1f> mat(5);
for(size_t i=0; i<mat.size(); i++)
  mat[i] = cv::Mat1f::zeros(1,n);

但这会给omp_priv = omp_orig 带来问题，因为它会考虑std::vector<cv::Mat1f> mat(5); 并且它的值是未定义的。我该如何解决这个问题？我想到的唯一解决方案是创建一个包装器结构，例如：

class vectMat{
public:
    vectMat(size_t rows, size_t j){
        for(size_t i=0; i<rows; i++)
            mats.push_back(cv::Mat1f::zeros(1,j));
    }
private:
    std::vector<cv::Mat1f> mats;
};

但是我应该实现什么才能使其与其余代码一起使用？

Answer 1

像cv::Mat1f 这样使用引用而不是复制的类型在这种情况下确实很危险。您可以通过拆分 parallel 区域和 for 循环来制定明确的解决方案。

#pragma omp declare reduction(vec_mat1f_plus : std::vector<cv::Mat1f> : \
            std::transform(omp_out.begin(), omp_out.end(), omp_in.begin(), omp_out.begin(), std::plus<cv::Mat1f>()));
// initializer not necessary if you initialize explicitly

std::vector<cv::Mat1f> mat;
#pragma omp parallel reduction(vec_mat1f_plus : mat)
{
  mat = std::vector<cv::Mat1f>(5);
  for (auto& elem : mat) {
    elem = cv:Mat1f::zeros(1, n);
  }
  #pragma omp for
  for(size_t i=0; i<m; i++){
    mat[indexes[m]] += 1;
  }
}

^{我还没有测试过std::plus<cv::Mat1f>是否有效，但是looks good。}

如果您提供一个 operator= 将底层 Mat 与 clone() 深度复制并保留初始化程序，那么您使用 vectMat 的方法也将起作用。