c# - 在 C# 中加速矩阵加法

coder 2024-05-28 原文

我想优化这段代码:

public void PopulatePixelValueMatrices(GenericImage image,int Width, int Height)
{            
        for (int x = 0; x < Width; x++)
        {
            for (int y = 0; y < Height; y++)
            {
                Byte  pixelValue = image.GetPixel(x, y).B;
                this.sumOfPixelValues[x, y] += pixelValue;
                this.sumOfPixelValuesSquared[x, y] += pixelValue * pixelValue;
            }
        }
}

这将用于图像处理，我们目前正在为大约 200 张图像运行它。我们优化了 GetPixel 值以使用不安全的代码，并且我们没有使用 image.Width 或 image.Height，因为这些属性增加了我们的运行时成本。

但是，我们仍然停留在低速。问题是我们的图像是 640x480，所以循环中间被调用了大约 640x480x200 次。我想问一下是否有办法以某种方式加快它的速度，或者让我相信它已经足够快了。也许一种方法是通过一些快速的矩阵加法，或者矩阵加法本质上是一个 n^2 运算而无法加速它？

也许通过不安全代码进行数组访问会加快速度，但我不确定如何去做，也不确定是否值得花时间。可能不会。谢谢。

编辑:感谢您的所有回答。

这是我们正在使用的 GetPixel 方法:

 public Color GetPixel(int x, int y)
    {
        int offsetFromOrigin = (y * this.stride) + (x * 3);
        unsafe
        {
            return Color.FromArgb(this.imagePtr[offsetFromOrigin + 2], this.imagePtr[offsetFromOrigin + 1], this.imagePtr[offsetFromOrigin]);
        }
    }

最佳答案

尽管使用了不安全的代码，GetPixel 很可能是这里的瓶颈。您是否研究过通过一次调用而不是每个像素一次获取图像中所有像素的方法？例如，Bitmap.LockBits可能是你的 friend ...

在我的上网本上，一个非常简单的循环迭代 640 * 480 * 200 次只需要大约 100 毫秒 - 所以如果你发现一切进展缓慢，你应该再看看这个位在循环内。

您可能想要了解的另一项优化:避免使用多维数组。它们比一维数组慢得多。

特别是，您可以拥有一个大小为 Width * Height 的一维数组，并且只保留一个索引:

int index = 0;
for (int x = 0; x < Width; x++)
{
    for (int y = 0; y < Height; y++)
    {
        Byte pixelValue = image.GetPixel(x, y).B;
        this.sumOfPixelValues[index] += pixelValue;
        this.sumOfPixelValuesSquared[index] += pixelValue * pixelValue;
        index++;
    }
}

使用相同的简单测试工具，将写入添加到二维矩形阵列需要循环超过 200 * 640 * 480 的总时间，最多约 850 毫秒；使用一维矩形阵列将其降低到大约 340 毫秒 - 所以它有点重要，目前每个循环迭代有两个。

关于c# - 在 C# 中加速矩阵加法，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/1868009/

中加 c#pixelValue code section image-processing

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