VPF::Быстрый поиск на изображении. - Форум программистов

CynicRus

Дата 17.9.2014, 10:07 (ссылка)

(нет голосов)

Загрузка ...

Бывалый

Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 248
Регистрация: 31.5.2012

Репутация: 2
Всего: 5

Приветствую уважаемых форумчан. Решаю задачу поиска заранее определенного объекта на изображении. Изображение может быть как большим, так и не очень(скриншот экрана или окна). Для этих целей использую импровизацию на тему Deformable Template Model алгоритма.
Класс точки на изображеннии определен как:

Код


TDTMPoint = class
private
  Fx: Integer;
  FY: Integer;
  FColor: Integer;
  FTolerance: integer;
  FAreaSize: integer;
  FBp: boolean;
public
  procedure Reset;
  constructor Create;
  procedure DrawToCanvas(Render: TCanvas;aColor,Width,Height: integer);
  property x: Integer read Fx write Fx;
  property y: Integer read FY write FY;
  property Color: Integer read FColor write FColor;
  property Tolerance: Integer read FTolerance write FTolerance;
  property AreaSize: integer read FAreaSize write FAreaSize;
  property Bp: boolean read FBp write FBp;
end;

Где x,y: точка на изображении(0,0 для главной), Color - ожидаемый цвет, Tolerance - допустимое отклонение цвета, AreaSize - размер площади точки в пикселях.

Соответственно базовый класс состоит из главной DTMточки, и подчиненного ей массива DTMТочек. В массиве поля x,y содержат смещение по x и y до главной точки.

Ищу это по изображению следующим образом:

Код


function TFinder.FindDTMs(DTM: TDTMS; out Points: TPointArray; x1, y1, x2, y2, maxToFind: Integer): Boolean;
var
  Len: integer;
  b: array of array of Integer;
  ch: array of array of integer;
  W, H: integer;
  MA: TBox;
  MaxX, MaxY: integer;
  xx, yy: integer;
  i, xxx, yyy: Integer;
  StartX, StartY, EndX, EndY: integer;
  pc: Integer;
  Found: boolean;
  goodPoints: array of Boolean;
  col_arr, tol_arr: array of Integer;
  ctsinfoarray: TCTSInfoArray;
  compare: TCTSCompareFunction;
  BMP: TDTMBitmap;

label
  theEnd;

label
  AnotherLoopEnd;
begin
  pc := 0;
  SetLength(FClientTPA, 0);
  MA := ValidMainPointBox(DTM, x1, y1, x2, y2);
  Len := dtm.points.Count;
  setlength(goodPoints, Len);
  for i := 0 to Len - 1 do
    goodPoints[i] := not DTM.Points[i].bp;
  W := x2 - x1;
  H := y2 - y1;
  setlength(b, (W + 1));
  setlength(ch, (W + 1));
  for i := 0 to W do
  begin
    setlength(ch[i], (H + 1));
    FillChar(ch[i][0], SizeOf(Integer) * (H + 1), 0);
    setlength(b[i], (H + 1));
    FillChar(b[i][0], SizeOf(Integer) * (H + 1), 0);
  end;
  SetLength(col_arr, Len);
  SetLength(tol_arr, Len);
  for i := 0 to Len - 1 do
  begin
    col_arr[i] := DTM.Points[i].color;
    tol_arr[i] := DTM.Points[i].tolerance;
  end;
  ctsinfoarray := Create_CTSInfoArray(col_arr, tol_arr);
  compare := Get_CTSCompare(Self.CTS);
  BMP := Target.CopyBitmap(x1, y1, x2, y2);
  UpdateCachedValues(BMP.Width, BMP.Height);
  MA.x1 := x1;
  MA.y1 := y1;
  MA.x2 := x2;
  MA.y2 := y2;
  MaxX := x2 - x1;
  MaxY := y2 - y1;
  for yy := MA.y1 to MA.y2 - 1 do
    for xx := MA.x1 to MA.x2 - 1 do
    begin
      for i := 0 to Len - 1 do
      begin
        Found := false;
        StartX := max(0, xx - Dtm.Points[i].AreaSize + Dtm.Points[i].x);
        StartY := max(0, yy - Dtm.Points[i].AreaSize + Dtm.Points[i].y);
        EndX := Min(MaxX, xx + Dtm.Points[i].AreaSize + Dtm.Points[i].x);
        EndY := Min(MaxY, yy + Dtm.Points[i].AreaSize + Dtm.Points[i].y);
        for xxx := StartX to EndX do
        begin
          for yyy := StartY to EndY do
          begin
            if ch[xxx][yyy] and (1 shl i) = 0 then
            begin
              ch[xxx][yyy] := ch[xxx][yyy] or (1 shl i);
              if compare(ctsinfoarray[i], BMP.ScanLine[yyy] ^[xxx]) then
                b[xxx][yyy] := b[xxx][yyy] or (1 shl i);
            end;
            if (b[xxx][yyy] and (1 shl i) <> 0) then
            begin
              if GoodPoints[i] then
              begin
                Found := true;
                break;
              end
              else
                goto AnotherLoopEnd;
            end;
          end;
          if Found then
            Break;
        end;
        if (not found) and (GoodPoints[i]) then
          goto AnotherLoopEnd;
      end;
      ClientTPA[pc] := Point(xx, yy);
      Inc(pc);
      if (pc = maxToFind) then
        goto theEnd;
      AnotherLoopEnd:
    end;
  TheEnd: BMP.Free;
  Free_CTSInfoArray(ctsinfoarray);
  SetLength(Points, pc);
  if pc > 0 then
    Move(ClientTPA[0], Points[0], pc * SizeOf(TPoint));
  Result := (pc > 0);
end;

И всё это работает, объект на изображении находится. При этом на небольших изображениях - работает довольно сносно, а вот на изображениях по крупнее , особенно если там не один объект - работает очень задумчиво. Собственно вопрос в том - каким образом оптимизировать поиск такой структуры на изображениях различных размеров?

PS: TDTMBitmap - просто объект, в одном из полей которого содержится массив с реальным битмапом в виде array of TRGBTriple.

PPS: как оно работает.

создаём модель для искомого участка на изображении:

и по этой модели уже проводим поиск, в результате находим искомое. Ну или не находим, хотя если модель верно составлена, то объект находится всегда.

Это сообщение отредактировал(а) CynicRus - 17.9.2014, 10:15

drkot

Дата 18.9.2014, 11:10 (ссылка)

(нет голосов)

Загрузка ...

Ищущий

Профиль
Группа: Завсегдатай
Сообщений: 1042
Регистрация: 5.5.2006

Репутация: нет
Всего: 8

Разбить код на подпрограммы и произвести профилирование.
Выявить что именно потребляет время. Хотя бы будет понятно, какой код оптимизировать.
В идеале на каждый поиск надо запускать отдельный поток.
Так же целесообразно использовать в качестве ключа не одну точку, а матрицу 3*3 (или 2*2). Это сократит количество "ложных" ветвлений.
Если предполагается искать несколько объектов, то также целесообразно преобразовать битмап в массив.

Добавлено через 1 минуту и 39 секунд

Цитата(CynicRus @ 17.9.2014, 11:07

)

if compare(ctsinfoarray[i], BMP.ScanLine[yyy] ^[xxx]) then

ScanLine вызывается на каздой итерации двойного цикла... жирновато как то....

--------------------

Ошибка не становится истиной по причине широкого распространения,
как и Истина не становится Ошибкой из-за того, что никто её не видит.

0 Пользователей читают эту тему (0 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
0 Пользователей:
« Предыдущая тема \| Delphi: Звук, графика и видео \| Следующая тема »