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iOS慢速图像像素迭代

coder 2023-09-09 原文

我正在尝试在 Swift 中为图像实现 RGB 直方图计算(我是 iOS 的新手)。 然而，1500x1000 图像的计算时间约为 66 秒，我认为这太慢了。 有什么方法可以加快图像遍历？

附言当前代码如下:

func calcHistogram(image: UIImage) {
    let bins: Int = 20;
    let width = Int(image.size.width);
    let height = Int(image.size.height);
    let binStep: Double = Double(bins-1)/255.0
    var hist = Array(count:bins, repeatedValue:Array(count:bins, repeatedValue:Array(count:bins, repeatedValue:Int())))

    for i in 0..<bins {
        for j in 0..<bins {
            for k in 0..<bins {
                hist[i][j][k] = 0;
            }
        }
    }

    var pixelData = CGDataProviderCopyData(CGImageGetDataProvider(image.CGImage))
    var data: UnsafePointer<UInt8> = CFDataGetBytePtr(pixelData)
    for x in 0..<width {
        for y in 0..<height {
            var pixelInfo: Int = ((width * y) + x) * 4
            var r = Double(data[pixelInfo])
            var g = Double(data[pixelInfo+1])
            var b = Double(data[pixelInfo+2])

            let r_bin: Int = Int(floor(r*binStep));
            let g_bin: Int = Int(floor(g*binStep));
            let b_bin: Int = Int(floor(b*binStep));
            hist[r_bin][g_bin][b_bin] += 1;
        }
    }

}

最佳答案

正如我在对该问题的评论中所指出的，在您尝试优化此代码之前，您可能会重新考虑一些事情。

但是，即使您确实转向更好的整体解决方案，例如基于 GPU 的直方图、库或两者兼而有之……您也会陷入一些 Swift 陷阱，这些陷阱值得讨论，所以您不必在别处遇到他们。

首先，这段代码:

var hist = Array(count:bins, repeatedValue:Array(count:bins, repeatedValue:Array(count:bins, repeatedValue:Int())))

for i in 0..<bins {
    for j in 0..<bins {
        for k in 0..<bins {
            hist[i][j][k] = 0;
        }
    }
}

... 将 3D 数组的每个成员初始化两次，结果相同。 Int() 产生一个零值，因此您可以省略三重 for 循环。 (并且可能将最里面的 repeatedValue: 参数中的 Int() 更改为 0 以使其更具可读性。)

其次，Swift 中的数组是写时复制，但这种优化在多维数组中可能会失效:更改嵌套数组的元素会导致整个嵌套数组被重写，而不仅仅是一个元素。将其乘以嵌套数组的深度和您在双 for 循环中进行的元素写入的数量，然后......它并不漂亮。

除非您的容器需要以这种方式组织，否则我建议为它们寻找不同的数据结构。三个独立的阵列？一个 Int 数组，其中索引 i 为红色，i + 1 为绿色，i + 2 为蓝色？您定义的自定义 struct 数组具有单独的 r、g 和 b 成员？查看在概念上符合您的口味或您应用的其余部分的内容，并进行分析以确保它运行良好。

最后，一些 Swift 风格要点:

    第二个循环中的
  • pixelInfo、r、g 和 b 不会更改。使用 let，而不是 var，优化器会感谢您。
  • 声明和初始化类似let foo: Int = Int(whatever) 的东西是多余的。有些人喜欢明确输入所有变量/常量，但这确实会使您的代码可读性稍差，并且更难重构。
  • Int(floor(x)) 是多余的 — 转换为整数总是占 floor。

关于iOS慢速图像像素迭代，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/27452573/

慢速iOScodeIntbinsimage-processingswift

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