CV 图像预处理 API

请把编译脚本 Paddle-Lite/lite/tool/build_linux.sh 中 BUILD_CV 变量设置为 ON，其他编译参数设置请参考源码编译，以确保 Paddle Lite 可以正确编译。这样CV 图像的加速库就会编译进去，且会生成 paddle_image_preprocess.h 的API文件

硬件平台： ARM
操作系统：MAC 和 LINUX

CV 图像预处理功能

#include <paddle_image_preprocess.h>

Paddle Lite 支持不同颜色空间的图像相互转换 Convert 、缩放 Resize 、翻转 Flip、旋转 Rotate 和图像数据转换为 Tensor 存储 ImageToTensor 功能，下文将详细介绍每个功能的 API 接口。

CV 枚举变量和结构体变量

颜色空间

c++

enum ImageFormat {
  RGBA = 0,
  BGRA,
  RGB,
  BGR,
  GRAY,
  NV21 = 11,
  NV12
};

翻转参数

c++

enum FlipParam {
  X = 0,  // flip along the X axis
  Y,      // flip along the Y axis
  XY      // flip along the XY axis
};

转换参数

c++

typedef struct {
  int ih;                // input height
  int iw;                // input width
  int oh;                // outpu theight
  int ow;                // output width
  FlipParam flip_param;  // flip, support x, y, xy
  float rotate_param;    // rotate, support 90, 180, 270
} TransParam;

ImagePreprocess 类的成员变量

ImagePreprocess 类含有以下三个私有成员变量，通过构造函数进行初始化。

c++

private:
  ImageFormat srcFormat_; // input image color format
  ImageFormat dstFormat_; // output image color format
  TransParam transParam_; // image transform parameter

// init
ImagePreprocess::ImagePreprocess(ImageFormat srcFormat, ImageFormat dstFormat, TransParam param) {
  this->srcFormat_ = srcFormat;
  this->dstFormat_ = dstFormat;
  this->transParam_ = param;
}

颜色空间转换 Convert

Convert 函数支持颜色空间：GRAY、NV12(NV21)、RGB(BGR) 和 RGBA(BGRA)

目前支持以下颜色空间的相互转换：
- GRAY2BGR
- GRAY2RGB
- BGR2RGB
- BGRA2BGR
- BGRA2RGB
- RGBA2RGB
- RGBA2BGR
- BGRA2RGBA
目前支持以下颜色空间的单向转换：
- NV12—BGR
- NV21—BGR
- NV12—RGB
- NV21—RGB
- NV12—BGRA
- NV21—BGRA
- NV12—RGBA
- NV21—RGBA
Convert 功能的 API 接口
c++
```
// 方法一
void ImagePreprocess::image_convert(const uint8_t* src, uint8_t* dst);
// 方法二
void ImagePreprocess::image_convert(const uint8_t* src,
uint8_t* dst, ImageFormat srcFormat, ImageFormat dstFormat);
// 方法三
void ImagePreprocess::image_convert(const uint8_t* src,
uint8_t* dst, ImageFormat srcFormat, ImageFormat dstFormat,
int srcw, int srch);
```
- 第一个 image_convert 接口，缺省参数来源于 ImagePreprocess 类的成员变量。故在初始化 ImagePreprocess 类的对象时，必须要给以下成员变量赋值：
  - param srcFormat：ImagePreprocess 类的成员变量srcFormat_
  - param dstFormat：ImagePreprocess 类的成员变量dstFormat_
  - param srcw: ImagePreprocess 类的成员变量transParam_结构体中的iw变量
  - param srch: ImagePreprocess 类的成员变量transParam_结构体中的ih变量
- 第二个image_convert 接口，缺省参数来源于 ImagePreprocess 类的成员变量。故在初始化 ImagePreprocess 类的对象时，必须要给以下成员变量赋值：
  - param srcw: ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_ 结构体中的 iw 变量
  - param srch: ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_ 结构体中的 ih 变量
- 第三个image_convert 接口, 可以直接使用

缩放 Resize

Resize 功能支持颜色空间：GRAY、NV12(NV21)、RGB(BGR) 和 RGBA(BGRA) Resize 功能目前支持的方法：bilinear

Resize 功能的 API 接口
c++
```
// 方法一
void ImagePreprocess::image_resize(const uint8_t* src, uint8_t* dst);
// 方法二
void ImagePreprocess::image_resize(const uint8_t* src, uint8_t* dst, ImageFormat srcFormat, ImageFormat srcFormat, int srcw, int srch, int dstw, int dsth);
```
- 第一个 image_resize 接口，缺省参数来源于 ImagePreprocess 类的成员变量。故在初始化ImagePreprocess 类的对象时，必须要给以下成员变量赋值：
  - param srcFormat：ImagePreprocess 类的成员变量 dstFormat_
  - param srcw：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.iw
  - param srch：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.ih
  - param dstw：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.ow
  - param dsth：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.ow
- 第二个image_resize 接口，可以直接使用

旋转 Rotate

Rotate 功能支持颜色空间：GRAY、RGB(BGR) 和 RGBA(BGRA) Rotate 功能目前支持的角度：90、180 和 270

Rotate 功能的 API 接口
c++
```
// 方法一
void ImagePreprocess::image_rotate(const uint8_t* src, uint8_t* dst);
// 方法二
void ImagePreprocess::image_rotate(const uint8_t* src, uint8_t* dst, ImageFormat srcFormat, ImageFormat srcFormat, int srcw, int srch, float degree);
```
- 第一个 image_rotate 接口，缺省参数来源于 ImagePreprocess 类的成员变量。故在初始化ImagePreprocess 类的对象时，必须要给以下成员变量赋值：
  - param srcFormat：ImagePreprocess 类的成员变量 dstFormat_
  - param srcw：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.ow
  - param srch：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.oh
  - param degree：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.rotate_param
- 第二个 image_rotate 接口，可以直接使用

翻转 Flip

Flip 功能支持颜色空间：GRAY、RGB(BGR) 和 RGBA(BGRA) Flip 功能目前支持的功能：沿 X 轴翻转、沿 Y 轴翻转和沿 XY 轴翻转

Flip 功能的 API 接口
c++
```
// 方法一
void ImagePreprocess::image_flip(const uint8_t* src, uint8_t* dst);
// 方法二
void ImagePreprocess::image_flip(const uint8_t* src, uint8_t* dst, ImageFormat srcFormat, ImageFormat srcFormat, int srcw, int srch, FlipParam flip_param);
```
- 第一个 image_flip 接口，缺省参数来源于 ImagePreprocess 类的成员变量。故在初始化ImagePreprocess 类的对象时，必须要给以下成员变量赋值：
  - param srcFormat：ImagePreprocess 类的成员变量 dstFormat_
  - param srcw：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.ow
  - param srch：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.oh
  - param flip_param：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.flip_param
- 第二个 image_flip 接口，可以直接使用

裁剪 Crop

Crop 功能支持颜色空间：GRAY、RGB(BGR) 和 RGBA(BGRA)

Crop 功能的 API 接口
c++
```
// 方法一
void ImagePreprocess::image_crop(const uint8_t* src, uint8_t* dst, ImageFormat srcFormat, ImageFormat srcFormat, int srcw, int srch, FlipParam flip_param);
```
- image_crop 接口可以直接使用, 各参数含义如下：
  - param src：输入图像数组
  - param dst：输出图像数组
  - param srcFormat：输入图像颜色格式
  - param srcw：输入图像的宽度
  - param srch：输入图像的高度
  - param left_x：裁剪坐标的 X 轴数值
  - param left_y：裁剪坐标的 Y 轴数值
  - param dstw：输出图像的宽度
  - param dsth：输出图像的高度

Image2Tensor

Image2Tensor 功能支持颜色空间：RGB(BGR) 和 RGBA(BGRA)
Image2Tensor 功能目前支持的 Layout：NCHW 和 NHWC
Image2Tensor 不仅完成图像转换为 Tensor 数据处理，而且还完成了图像数据的归一化处理

Image2Tensor 功能的 API 接口
c++
```
// 方法一
void ImagePreprocess::image_to_tensor(const uint8_t* src, Tensor* dstTensor, LayoutType layout, float* means, float* scales);
// 方法二
void ImagePreprocess::image_to_tensor(const uint8_t* src, Tensor* dstTensor, ImageFormat srcFormat,  srcw, int srch, LayoutType layout, float* means, float* scales;
```
- 第一个 image_to_tensor 接口，缺省参数来源于 ImagePreprocess 类的成员变量。故在初始化 ImagePreprocess 类的对象时，必须要给以下成员变量赋值：
  - param srcFormat： ImagePreprocess 类的成员变量 dstFormat_
  - param srcw：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.ow
  - param srch：ImagePreprocess 类的成员变量 transParam_.oh
- 第二个 image_to_tensor 接口，可以直接使用

CV 图像预处理 Demo 示例

例子：输入 1920x1080 大小的 NV12 图像 src，输出 960x540 大小 RGB 格式的图像 dst；然后，完成 90 度旋转和沿 X 轴翻转功能；最后，用 NHWC 格式存储在 Tensor 里。

定义 ImagePreprocess 类的对象，初始化成员变量

c++

// init
srcFormat = ImageFormat::NV12;
dstFormat = ImageFormat::RGB;
srch = 1920;
srcw = 1080;
dsth = 960;
dstw = 540;
flip_param = FlipParam::X;
degree = 90;
layout = LayoutType::NHWC;
left_x = 1;
left_y = 1;
// 方法一: 
TransParam tparam;
tparam.ih = srch;
tparam.iw = srcw;
tparam.oh = dsth;
tparam.ow = dstw;
tparam.flip_param = flip_param;
tparam.rotate_param = degree;
ImagePreprocess image_preprocess(srcFormat, dstFormat, tparam);
// 方法二: 
ImagePreprocess image_preprocess();

颜色空间转换 Demo

c++

// 方法一: 
image_preprocess.image_convert(src, lite_dst);
// 方法二: 
image_preprocess.image_convert(src, lite_dst, (ImageFormat)srcFormat, (ImageFormat)dstFormat);

图像缩放 Demo

c++

// 方法一: 
image_preprocess.image_resize(lite_dst, resize_tmp);
// 方法二: 
image_preprocess.image_resize(lite_dst,resize_tmp, (ImageFormat)dstFormat, srcw,
srch, dstw, dsth);

图像旋转 Demo

c++

// 方法一: 
image_preprocess.image_rotate(resize_tmp, tv_out_ratote);
// 方法二: 
image_preprocess.image_rotate(resize_tmp,tv_out_ratote, (ImageFormat)dstFormat, dstw, dsth, degree);

图像翻转 Demo

c++

// 方法一: 
image_preprocess.image_flip(tv_out_ratote, tv_out_flip);
// 方法二: 
image_preprocess.image_flip(tv_out_ratote, tv_out_flip, (ImageFormat)dstFormat， dstw, dsth, flip_param);

图像裁剪 Demo

c++

// 方法一: 
image_preprocess.image_crop(src, dst, (ImageFormat)srcFormat， srcw, srch, left_x, left_y, dstw, dsth);

图像数据转换为 Tensor 存储 Demo

c++

// 方法一: 
image_preprocess.image_to_tensor(tv_out_flip, &dst_tensor, layout, means, scales);
// 方法二: 
image_preprocess.image_to_tensor(tv_out_flip, &dst_tensor,(ImageFormat)dstFormat, dstw, dsth, layout, means, scales);