非常慢的matlab夹克if语句

Question

我在 matlab 中使用 cuda\jacket 时遇到了一个非常缓慢的 if 语句响应。 （对于找到局部最大值的相同代码，使用简单的 for 循环和 if 条件，5 秒对 0.02 秒）

作为 GPU 编程的新手，我去阅读了，当我看到之前的 matlab if statements with CUDA SO 讨论时，我觉得缺少了一些东西。 您无需使用 cuda 即可知道对代码进行矢量化会更好。但是，在某些情况下，无论如何您都需要使用 if 语句。 例如，我想找出 2D 图像的像素（比如 m(a,b)）是否是其 8 个最近邻居的局部最大值。在 matlab 中，一个简单的方法是在 if 语句中使用 8 个逻辑条件：

如果 m(a,b)>m(a-1,b-1) & m(a,b)>(a,b-1) & m(a,b)>(a+1,b -1) & ... 等所有最近的邻居

如果您知道如何解决（或矢量化）这个问题，我将不胜感激...

Answer 1

使用多个“if”语句（或任何其他条件语句）的问题在于，对于每个语句，结果都会从 gpu 复制到主机，这可能会很昂贵。

最简单的方法是按以下方式进行矢量化。

window = m(a-1:a+1, b-1:b+1);
if all(window(:) <= m(a,b))
% do something
end

如果您可以显示 if / else 条件的作用，则可以进一步优化。即，请发布 if/else 代码以查看是否有其他优化可用（即查看完全删除 if 条件的可能方法）。

编辑

有了新信息，可以做以下事情。

for j = 1:length(y)
 a = x(j);
 b = y(j);
 window = d(a-1:a+1, b-1:b+1);
 condition = all(window(:) <= d(a,b));
 M(a, b) = condition + ~condition * M(a,b);
end

您可以使用 gfor 循环使其更快。

gfor j = 1:length(y)
 a = x(j);
 b = y(j);
 window = d(a-1:a+1, b-1:b+1);
 condition = all(window(:) <= d(a,b));
 M(a, b) = condition + ~condition * M(a,b);
gend

Answer 2

使用内置函数

最简单的已经优化的方法可能是使用imregionalmax函数，

maxinI = imregionalmax(I, CONN); 

其中CONN 是所需的连接性（在您的情况下为 8）。

但请注意，imregionalmax 是图像处理工具箱的一部分。

使用max函数

如果你想看看是否只有一个像素是它的邻居的局部最大值，你可能会做类似的事情

if  m(a,b) == max(max(m( (a-1) : (a+1), (b-1) : (b+1))))

或者也许不是采取两个max，在某些情况下重塑可能会更快，

if  m(a,b) == max(reshape (m( (a-1) : (a+1), (b-1) : (b+1)), 9,1)  )

没有max 函数

最后，如果您想完全避免 max 函数，也可以采用比目前更矢量化的形式，即

if  all(reshape( m(a,b) >= m( (a-1) : (a+1), (b-1) : (b+1)), 9,1))