2BinProcessSpeedComp

C++による2値化処理の実装手法ごとの速度比較を行うベンチマークプロジェクトです。 OpenCV標準実装と、自作実装（分岐あり／分岐なし／LUT／SIMD + OpenMP）を比較します。

概要

画像の2値化処理は単純に見えますが、 実装方法によって 実行時間に大きな差 が生じます。

本プロジェクトでは以下の実装を比較します

• 分岐あり(三項演算子)
• 分岐なし実装
• LUT (ルックアップテーブル)
• SIMD + OpenMP (自作)
• OpenCV (cv::threshold)

AVX2有効環境での実測結果を通して、 CPU最適化がどこまで効くのかを検証します。

実行環境

• CPU: Intel Core Ultra 7 265KF
• OS: Windows 11
• Compiler: MSVC 19.50
• Build: Release
• SIMD: AVX2
• Parallel: OpenMP

ビルド方法

1. vcpkgの準備

git clone https://github.com/microsoft/vcpkg.git C:/tools/vcpkg
cd C:/tools/vcpkg
bootstrap-vcpkg.bat

※ C:/tools/vcpkg は例です。 別の場所に置く場合は後述のCMAKE_TOOLCHAIN_FILEを変更してください。

2. リポジトリのクローン

git clone https://github.com/shimon0724/2BinProcessSpeedComp.git
cd 2BinProcessSpeedComp

3. CMake Presetを使用してビルド

Visual Studioを使う場合はリポジトリのルートフォルダを開き、画面上部の構成選択から

• vcpkg-x64-release

を選択してビルドを開始してください。

• 初回ビルド時にvcpkgが自動でOpenCVをインストールします。
• .slnまたは.slnxファイルは作成されません（CMakeプロジェクトの正常な挙動です）

4. コマンドラインでビルドする場合

cmake -S . -B out/build/vcpkg-x64-release -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=C:/tools/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake -DVCPKG_TARGET_TRIPLET=x64-windows
cmake --build out/build/vcpkg-x64-release

5. 実行

out/build/vcpkg-x64-release/2BinProcessSpeedComp/2BinProcessSpeedComp.exe

Notes

• OpenCVのバイナリはGitHubには含まれません
• 依存ライブラリはvcpkgにより自動取得されます
• out/ディレクトリは.gitignoreされています

vcpkgが見つからない場合

CMAKE_TOOLCHAIN_FILEのパスを自分のvcpkgの場所に合わせて修正してください。

CMAKE_TOOLCHAIN_FILE not found

詳細はこちらで解説しています

OpenCVのcv::thresholdはなぜ高速なのか？ 自前の2値化を最適化して速度比較してみた