2

我正在使用Convolution Matrix我的 android 应用程序制作图像浮雕。我已经为它定义了类：

public class ConvolutionMatrix {
public static final int SIZE = 3;

public double[][] Matrix;
public double Factor = 1;
public double Offset = 1;

public ConvolutionMatrix(int size) {
    Matrix = new double[size][size];
}

public void setAll(double value) {
    for (int x = 0; x < SIZE; ++x) {
        for (int y = 0; y < SIZE; ++y) {
            Matrix[x][y] = value;
        }
    }
}

public void applyConfig(double[][] config) {
    for (int x = 0; x < SIZE; ++x) {
        for (int y = 0; y < SIZE; ++y) {
            Matrix[x][y] = config[x][y];
        }
    }
}

public static Bitmap computeConvolution3x3(Bitmap src,
        ConvolutionMatrix matrix) {
    int width = src.getWidth();
    int height = src.getHeight();
    Bitmap result = Bitmap.createBitmap(width, height, src.getConfig());

    int A, R, G, B;
    int sumR, sumG, sumB;
    int[][] pixels = new int[SIZE][SIZE];

    for (int y = 0; y < height - 2; ++y) {
        for (int x = 0; x < width - 2; ++x) {

            // get pixel matrix
            for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
                for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {
                    pixels[i][j] = src.getPixel(x + i, y + j);
                }
            }

            // get alpha of center pixel
            A = Color.alpha(pixels[1][1]);

            // init color sum
            sumR = sumG = sumB = 0;

            // get sum of RGB on matrix
            for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
                for (int j = 0; j < SIZE; ++j) {
                    sumR += (Color.red(pixels[i][j]) * matrix.Matrix[i][j]);
                    sumG += (Color.green(pixels[i][j]) * matrix.Matrix[i][j]);
                    sumB += (Color.blue(pixels[i][j]) * matrix.Matrix[i][j]);
                }
            }

            // get final Red
            R = (int) (sumR / matrix.Factor + matrix.Offset);
            if (R < 0) {
                R = 0;
            } else if (R > 255) {
                R = 255;
            }

            // get final Green
            G = (int) (sumG / matrix.Factor + matrix.Offset);
            if (G < 0) {
                G = 0;
            } else if (G > 255) {
                G = 255;
            }

            // get final Blue
            B = (int) (sumB / matrix.Factor + matrix.Offset);
            if (B < 0) {
                B = 0;
            } else if (B > 255) {
                B = 255;
            }

            // apply new pixel
            result.setPixel(x + 1, y + 1, Color.argb(A, R, G, B));
        }
    }

    // final image
    return result;
}

}

它给了我正确的结果，但计算结果需要太多时间。有什么方法可以让计算更快、更高效？

4

2 回答 2

3

你减速的核心是：

    // apply new pixel
    result.setPixel(x + 1, y + 1, Color.argb(A, R, G, B));

这是每次迭代逐个像素设置每个像素的合理工作量，它们在位图​​类中不是免费的。最好调用 getPixels() 例程并在那里处理原始像素，然后将它们放回原处，完成后只需一次。

您还可以对浮雕进行硬编码（大多数情况下，您正在抓取一堆数据并将其与该内核相乘为零，您很容易作弊并像您关心的三个像素一样抓取。

private static int hardEmboss(int[] pixels, int stride, int index, int[][] matrix, int parts) {
        //ignoring the matrix
        int p1 = pixels[index];
        int p2 = pixels[index + stride + 1];
        int p3 = pixels[index + stride + stride + 2];
        int r = 2 * ((p1 >> 16) & 0xFF) - ((p2 >> 16) & 0xFF) - ((p3 >> 16) & 0xFF);
        int g = 2 * ((p1 >> 8) & 0xFF) - ((p2 >> 8) & 0xFF) - ((p3 >> 8) & 0xFF);
        int b = 2 * ((p1) & 0xFF) - ((p2) & 0xFF) - ((p3) & 0xFF);
        return 0xFF000000 | ((crimp(r) << 16) | (crimp(g) << 8) | (crimp(b)));
    }

假设您的浮雕内核是：

   int[][] matrix = new int[][]{
            {2, 0, 0},
            {0, -1, 0},
            {0, 0, -1}
    };

此外，大多数人都不知道标准卷积算法中存在一个严重缺陷，将结果像素返回到中心是错误的。如果将其返回到左上角，则可以简单地处理同一内存占用空间中的所有数据，从左到右，从上到下在扫描线操作中进行。

    public static int crimp(int v) { return (v > 255)?255:((v < 0)?0:v); }
    public static void applyEmboss(int[] pixels, int stride) { 
        //stride should be equal to width here, and pixels.length == bitmap.height * bitmap.width;
        int pos;
        pos = 0;
        try {
            while (true) {
                int p1 = pixels[pos];
                int p2 = pixels[pos + stride + 1];
                int p3 = pixels[pos + stride + stride + 2];
                int r = 2 * ((p1 >> 16) & 0xFF) - ((p2 >> 16) & 0xFF) - ((p3 >> 16) & 0xFF);
                int g = 2 * ((p1 >> 8) & 0xFF) - ((p2 >> 8) & 0xFF) - ((p3 >> 8) & 0xFF);
                int b = 2 * ((p1) & 0xFF) - ((p2) & 0xFF) - ((p3) & 0xFF);
                pixels[pos++] = 0xFF000000 | ((crimp(r) << 16) | (crimp(g) << 8) | (crimp(b)));
            }
        }
        catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { }
    }

缺点是像素似乎向左和向上移动了 1 个像素。但是，如果您向后进行另一条扫描线填充，则可以将它们向后移动。这里所有的垃圾最终都会在右侧和底部排成两排（其中一些会充满浮雕的废话，因为我没有放慢速度来检查这些地方）。这意味着如果您想在读取像素时将其切断，则将高度和宽度减少 2，并将步幅保持在原始宽度的大小。由于所有好的数据都将位于最高位，因此您根本不必摆弄偏移量。

另外，只需使用渲染脚本。

于 2015-02-18T13:46:46.670 回答
1

看看：卷积演示。它是一个应用程序，它比较了用Java和C++完成的卷积实现。不用说 C++ 变体的运行速度要快10 倍以上。

因此，如果您想要速度，可以通过 NDK 或 Shaders 来实现它。

于 2013-01-13T16:42:25.473 回答