移植OpenCV到ARM时的注意事项

 

在嵌入式平台中，一般来说是使用C语言进行编程，嵌入式系统所使用的编译器也通常对C语言有更好的优化能力，而对C++语言的支持力度不是很大。OpenCV源码采用C、C++混合编程，所有API既可以用C也可以用C++调用。早期的OpenCV大多使用C语言编写，而OpenCV 1.0之后的版本则主要使用C++了。为了适应嵌入式平台，我们在移植时一般选用早期的OpenCV版本，这里选用的即是OpenCV 1.0。

在移植OpenCV到嵌入式系统中时，有许多需要注意的地方，主要包括两部分：一是内存管理、字节对齐；二是语法问题，主要是指如何修改C++语法和C99版本的C语言语法。具体来说，有以下一些地方需要注意：

（1）内存问题。

我们使用的DM6467是双核架构，ARM+DSP，ARM端运行Linux操作系统，DSP运行DSP/BIOS系统。Linux中对于内存地址使用的是虚拟地址，而DSP没有存储管理器，只能使用物理地址，所以在Linux中分配的连续内存在DSP看来其实是物理上不连续的。因而我们要使用某种方法使得Linux端分配的内存是在物理上连续的，这里使用了CMEM模块来分配连续内存。

要使OpenCV使用CMEM分配连续内存，需要修改OpenCV的内存管理函数cvAlloc()和cvFree_()，这两个函数在cxalloc.cpp文件中，具体的修改办法参见上一周的文档。

（2）C99版C语言语法问题。

C99标准扩展了标准的C语言语法，而OpenCV中部分源码使用了该标准，而我们使用的编译器不支持该标准，所以需要修改响应源码。

在当前的OpenCV中，主要是以下类型代码使用了C99标准：

 

for ( int i = 0; i < 100; i ++ ) { …… }

 

这里的整形变量i并没有在循环体前面进行声明，这在gnueabi-gcc中无法编译，需要修改为以下代码;

 

int i; for ( i = 0; i < 100; i ++ ) { …… }

 

（3）函数形参表。

OpenCV中很多函数在函数声明时设置了默认值，在调用该函数时如果某个参数未设置则使用默认值，如下所示。

 

函数定义： /* Finds integral image: SUM(X,Y) = sum(x CVAPI(void) cvIntegral( const CvArr* image, CvArr* sum,                        CvArr* sqsum CV_DEFAULT(NULL),                        CvArr* tilted_sum CV_DEFAULT(NULL));   函数调用： cvIntegral( img, sum );

 

我们使用的编译器不支持这种函数原型声明，也不支持这种参数不够的函数调用，对于以上部分代码需要修改为：

 

函数声明改为： CVAPI(void) cvIntegral( const CvArr* image, CvArr* sum, CvArr* sqsum, CvArr* tilted_sum); 或者在头文件中添加以下宏定义： #define CV_DEFAULT(x)   函数调用： cvIntegral( img, sum, NULL, NULL );

 

（4）C++语法问题。

在OpenCV中有很多C++语法的源码，对于这部分代码的修改比较麻烦，必须在理解了代码的基础上才能进行进行修改，否则非常可能改错。在修改时候有两种思路：一是想方设法让代码分支到不包含C++语法的代码段去运行；二是将C++格式的成员变量、方法用C来实现，不过这比较复杂，但有的时候必须这么做。

（5）IPP库和OPENMP。

OpenCV是由Intel发起的，OpenCV中的很多源码都是可以使用Intel处理上优化过的IPP库（以及OPENMP）进行算法加速。OpenCV的代码使得用户在没有安装IPP库时可以使用OpenCV自带的算法来完成运算，在安装了IPP库后可以在编译时自动集成IPP库函数以提高算法运行速度。为了实现用户层的透明，OpenCV中引入了IPPI_CALL()函数，如下所示：

 

IPPI_CALL( func( src->data.ptr, src->step, ssize, dst->data.ptr,                          dst->step, dsize, cn, xmin, xmax, xofs, buf ));

 

对于这部分代码的修改比较简单，只需要跟踪源码找到在没有使用IPP库时OpenCV调用的函数是什么，然后替换掉函数名即可，例如上面的函数调用修改之后为：

 

icvResize_Bilinear( src->data.ptr, src->step, ssize, dst->data.ptr, dst->step, dsize, cn, xmax, xofs, yofs, (int *)buf0, (int *)buf1 );

 

（6）宏定义的问题。

在OpenCV中大量使用宏定义，并且很多宏定义代码非常长并且有些语法比较不常见，需要修改，例如以下这个例子：

 

#define  ICV_DEF_RESIZE_BILINEAR_FUNC( flavor, arrtype, worktype, alpha_field,  \                                        mul_one_macro, descale_macro )           \ static CvStatus CV_STDCALL                                                      \ icvResize_Bilinear_##flavor##_CnR( const arrtype* src, int srcstep, CvSize ssize,\                                    arrtype* dst, int dststep, CvSize dsize,     \                                    int cn, int xmax,                            \                                    const CvResizeAlpha* xofs,                   \                                    const CvResizeAlpha* yofs,                   \                                    worktype* buf0, worktype* buf1 )             \ {                                                                               \     int prev_sy0 = -1, prev_sy1 = -1;                                           \     int k, dx, dy;                                                              \

 

修改办法是将其改为函数，如下所示：

 

static void icvResize_Bilinear( const uchar* src, int srcstep, CvSize ssize,                                    uchar* dst, int dststep, CvSize dsize,                                        int cn, int xmax,                                                                const CvResizeAlpha* xofs,                                                      const CvResizeAlpha* yofs,                                                      int* buf0, int* buf1 )