MATLAB からの FFT 計算に使用されるスレッドの数を制御するために、FFTW ライブラリを使用して次の C/MEX コードを作成しました。FFTW_ESTIMATEこのコードは、MATLAB よりも低速ですが、プランナーの引数を使用して (複雑な FFT フォワードおよびバックワードで) うまく機能します。しかし、FFTW_MEASUREFFTW プランナーを調整するという議論に切り替えると、前方に 1 つの FFT を適用してから後方に 1 つの FFT を適用しても、最初のイメージが返されないことがわかりました。代わりに、画像は係数でスケーリングされます。を使用FFTW_PATIENTすると、ヌル行列でさらに悪い結果が得られます。
私のコードは次のとおりです。
Matlab 関数:
FFT フォワード:
function Y = fftNmx(X,NumCPU)
if nargin < 2
NumCPU = maxNumCompThreads;
disp('Warning: Use the max maxNumCompThreads');
end
Y = FFTN_mx(X,NumCPU)./numel(X);
FFT 逆方向:
function Y = ifftNmx(X,NumCPU)
if nargin < 2
NumCPU = maxNumCompThreads;
disp('Warning: Use the max maxNumCompThreads');
end
Y = iFFTN_mx(X,NumCPU);
Mex 関数:
FFT フォワード:
# include <string.h>
# include <stdlib.h>
# include <stdio.h>
# include <mex.h>
# include <matrix.h>
# include <math.h>
# include </home/nicolas/Code/C/lib/include/fftw3.h>
char *Wisfile = NULL;
char *Wistemplate = "%s/.fftwis";
#define WISLEN 8
void set_wisfile(void)
{
char *home;
if (Wisfile) return;
home = getenv("HOME");
Wisfile = (char *)malloc(strlen(home) + WISLEN + 1);
sprintf(Wisfile, Wistemplate, home);
}
fftw_plan CreatePlan(int NumDims, int N[], double *XReal, double *XImag, double *YReal, double *YImag)
{
fftw_plan Plan;
fftw_iodim Dim[NumDims];
int k, NumEl;
FILE *wisdom;
for(k = 0, NumEl = 1; k < NumDims; k++)
{
Dim[NumDims - k - 1].n = N[k];
Dim[NumDims - k - 1].is = Dim[NumDims - k - 1].os = (k == 0) ? 1 : (N[k-1] * Dim[NumDims-k].is);
NumEl *= N[k];
}
/* Import the wisdom. */
set_wisfile();
wisdom = fopen(Wisfile, "r");
if (wisdom) {
fftw_import_wisdom_from_file(wisdom);
fclose(wisdom);
}
if(!(Plan = fftw_plan_guru_split_dft(NumDims, Dim, 0, NULL, XReal, XImag, YReal, YImag, FFTW_MEASURE *(or FFTW_ESTIMATE respectively)* )))
mexErrMsgTxt("FFTW3 failed to create plan.");
/* Save the wisdom. */
wisdom = fopen(Wisfile, "w");
if (wisdom) {
fftw_export_wisdom_to_file(wisdom);
fclose(wisdom);
}
return Plan;
}
void mexFunction( int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[] )
{
#define B_OUT plhs[0]
int k, numCPU, NumDims;
const mwSize *N;
double *pr, *pi, *pr2, *pi2;
static long MatLeng = 0;
fftw_iodim Dim[NumDims];
fftw_plan PlanForward;
int NumEl = 1;
int *N2;
if (nrhs != 2) {
mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:FFT2mx:invalidNumInputs",
"Two input argument required.");
}
if (!mxIsDouble(prhs[0])) {
mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:FFT2mx:invalidNumInputs",
"Array must be double");
}
numCPU = (int) mxGetScalar(prhs[1]);
if (numCPU > 8) {
mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:FFT2mx:invalidNumInputs",
"NumOfThreads < 8 requested");
}
if (!mxIsComplex(prhs[0])) {
mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:FFT2mx:invalidNumInputs",
"Array must be complex");
}
NumDims = mxGetNumberOfDimensions(prhs[0]);
N = mxGetDimensions(prhs[0]);
N2 = (int*) mxMalloc( sizeof(int) * NumDims);
for(k=0;k<NumDims;k++) {
NumEl *= NumEl * N[k];
N2[k] = N[k];
}
pr = (double *) mxGetPr(prhs[0]);
pi = (double *) mxGetPi(prhs[0]);
//B_OUT = mxCreateNumericArray(NumDims, N, mxDOUBLE_CLASS, mxCOMPLEX);
B_OUT = mxCreateNumericMatrix(0, 0, mxDOUBLE_CLASS, mxCOMPLEX);
mxSetDimensions(B_OUT , N, NumDims);
mxSetData(B_OUT , (double* ) mxMalloc( sizeof(double) * mxGetNumberOfElements(prhs[0]) ));
mxSetImagData(B_OUT , (double* ) mxMalloc( sizeof(double) * mxGetNumberOfElements(prhs[0]) ));
pr2 = (double* ) mxGetPr(B_OUT);
pi2 = (double* ) mxGetPi(B_OUT);
fftw_init_threads();
fftw_plan_with_nthreads(numCPU);
PlanForward = CreatePlan(NumDims, N2, pr, pi, pr2, pi2);
fftw_execute_split_dft(PlanForward, pr, pi, pr2, pi2);
fftw_destroy_plan(PlanForward);
fftw_cleanup_threads();
}
FFT逆方向：
この MEX 関数は、FFTW のドキュメントで提案されているように、ポインターの切り替え、および関数とプランの実行のみpr <-> piが上記と異なります。pr2 <-> pi2CreatePlan
私が走れば
A = imread('cameraman.tif');
>> A = double(A) + i*double(A);
>> B = fftNmx(A,8);
>> C = ifftNmx(B,8);
>> figure,imagesc(real(C))
と引数をそれぞれ使用すると、この結果が得FFTW_MEASUREられます。FFTW_ESTIMATE
これは私のコードまたはライブラリのエラーによるものなのだろうか。保存ではなく、知恵の周りで別のことを試しました。FFTW単体ツールの知恵を使って知恵を生み出す。改善は見られませんでした。なぜこれが起こっているのか誰にも示唆できますか？
追加情報：
スタティック ライブラリを使用して MEX コードをコンパイルします。
mex FFTN_Meas_mx.cpp /home/nicolas/Code/C/lib/lib/libfftw3.a /home/nicolas/Code/C/lib/lib/libfftw3_threads.a -lm
FFTW ライブラリは以下でコンパイルされていません:
./configure CFLAGS="-fPIC" --prefix=/home/nicolas/Code/C/lib --enable-sse2 --enable-threads --&& make && make install
成功せずにさまざまなフラグを試しました。Linux 64 ビット ステーション (AMD opteron クアッド コア) で MATLAB 2011b を使用しています。