Question

我有两个非常相似的图像（具体来说，两个截图），我试图找到最好（最快）的方法来查找图像的哪些区域已经改变（作为代表不同区域的矩形阵列）

一些标准：

它不需要像素精确，但必须包括所有变化，但要小（即单像素变化可以接受它周围有很大的误差）
它需要很快（理想情况下，2x 1920x1080图像在今天购买的典型消费者机器上应该小于20毫秒）
它不需要可配置的阈值（但如果有一个允许这个的解决方案，那将是一个很好的奖励）
可以假设输入图像总是完美无损图像。

我有两个工作解决方案，但其中一个是蛮力逐像素计算，当然这是非常慢的。另一方面，我尝试将两个图像分成不同大小的块并计算每个块的校验和，但这也很慢。

对于那些想知道我正在构建什么的人 - 它是一种可以在没有任何插件的情况下在浏览器中使用的dumber（和更慢）的远程桌面。

Answer 1

您需要对每个像素进行像素比较。我认为它不应该那么慢。例如代码：

        int size = 1920 * 1080 * 3;
        byte[] image1 = new byte[size];
        byte[] image2 = new byte[size];
        byte[] diff = new byte[size];

        var sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();
        sw.Start();
        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            diff[i] = (byte) (image1[i] - image1[i]);
        }
        sw.Stop();       
        Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);

在我的笔记本电脑上运行大约40毫秒。如果只是灰度，则运行时间不超过20毫秒。如果您使用真实的图像数据， diff [i]！= 0 将表示两幅图像的变化。

如果使用 Bitmap.GetPixel 或其他慢速方法读取像素值，则解决方案可能会很慢。如果是这种情况，我建议查看 Bitmap.LockBits 或使用不安全的方法。

Answer 2

我之前的回答因其格式而被删除，我会以更好的方式再次写出来。

我问你是否考虑使用GPU来计算两个图像之间的图像差异。与CPU计算相比，这种解决方案可以大大增加您的计算时间，因为GPU是高度并行的。

使用C＃，您可以尝试将XNA用于此目的。实际上我使用单通道HLSL进行了一些测试（它是用于使用direct3D编程GPU的）像素着色器：

texture texture1;
texture texture2;

sampler textureSampler1 = sampler_state{
    Texture = <texture1>;
};

sampler textureSampler2 = sampler_state{
    Texture = <texture2>;
};

float4 pixelShaderFunction(float2 TextureCoordinate : TEXCOORD0) : COLOR0{
    float4 color1 = tex2D(textureSampler1,TextureCoordinate);
    float4 color2 = tex2D(textureSampler2,TextureCoordinate);
    if((color1.r == color2.r) && (color1.g == color2.g) && (color1.b == color2.b)){
        color1.r = 0;
        color1.g = 0;
        color1.b = 0;
    }
    else{
        color1.r = 255;
        color1.g = 255;
        color1.b = 255;
    }

    return color1;
}


technique Compare
{
    pass Pass1
    {
        PixelShader = compile ps_2_0 pixelShaderFunction();
    }
}

XNA部分的计算非常简单。使用XNA的基本片段和visual studio，我只是将绘制函数写为：

protected override void Draw(GameTime gameTime) {
   Stopwatch sw = new Stopwatch();
   sw.Start();
   GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);
   e.Parameters["texture1"].SetValue(im1);
   e.Parameters["texture2"].SetValue(im2);
   spriteBatch.Begin(SpriteSortMode.Immediate, BlendState.AlphaBlend, SamplerState.LinearClamp, DepthStencilState.Default, RasterizerState.CullNone, e);
   spriteBatch.Draw(im1,new Vector2(0,0),Color.White);
   spriteBatch.End();
   base.Draw(gameTime);
   sw.Stop();
   Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);
}

im1和im2是作为Texture2D加载的两个1920 * 1080彩色bmp图像，e是作为效果加载的file.fx。

使用这种技术，我可以在相当普通的计算机上获得17 / 18ms的计算时间（笔记本电脑的I5-2410m @ 2.3Ghz，4Gb ram，Nvidia Geforce GT525m。

这是节目的输出，显示的是差异图像（抱歉这是高度缩放的，因为我没有1920 * 1080的屏幕：＆gt;），另外还有两个图像im1和im2，但有一些差别它们之间： http://img526.imageshack.us/img526/2345/computationtime.jpg

我对GPU编程很陌生，所以如果我在计算时间或其他方面犯了很大的错误，请随时告诉我们！

编辑：首先要注意的是，我只是读到“这将是一个非常重要的操作，因为GPU不能很好地处理分支。”

祝你好运

快速计算两个相似图像之间的“脏污”区域

2 个答案: