Question

我目前在循环中截取某个区域的屏幕截图，然后在其中搜索4个像素。这些像素具有相同的颜色 - 红色或 $ 001300FF 。使用的变量在OnCreate事件中定义和初始化：

//The variables for the area:
ScanL := 500; // Left
ScanR := 800; // Right
ScanT := 180; // Top
ScanB := 400; // Bottom

screenshot: TBitMap;
canvas : TCanvas;

要截取屏幕截图，我使用以下功能：

procedure TFormMain.GetSCREENSHOT(var a: TBitMap);
var
  Locked: Boolean;
begin
  Locked := Canvas.TryLock;
  try
    screenshot.Canvas.CopyRect(screenshot.Canvas.ClipRect, Canvas, Rect(ScanL, ScanT, ScanR, ScanB)); 
  finally
    if Locked then
      Canvas.Unlock;
  end;
end;

变量＆＃34; 屏幕截图：TBitMap ＆＃34;，全局定义传递给 GetSCREENSHOT -function。为了搜索那4个像素，我只是做了一个新手会做的事情：

   function TFormMain.findImage : Boolean;
    var
      x,y : Integer;
    begin
      Result := false;
      for x := 0 to screenshot.Width-10 do
      begin
        for y := 0 to screenshot.Height-10 do
        begin
          if screenshot.Canvas.Pixels[x,y] = $001300FF then
          begin
            if screenshot.Canvas.Pixels[x,y+1] = $001300FF then
              if screenshot.Canvas.Pixels[x,y+2] = $001300FF then
                if screenshot.Canvas.Pixels[x,y+3] = $001300FF then
                begin
                  FoundPixelX := ScanL + x;
                  FoundPixelY := ScanT + Y;
                  Result := True;
                  Exit;
                end;
          end;
        end;
      end;
    end;

因为它表现如此糟糕，我测量了运行该函数所需的时间：

  QueryPerformanceFrequency(freq);
  QueryPerformanceCounter(startTime);

  findImage;

  QueryPerformanceCounter(endTime);
  ShowMessage('the function needs about ' + IntToStr((endTime - startTime) * 1000 div freq) + 'ms');

需要 108ms ！那太疯狂了。我不知道为什么，我希望你能帮助我如何改进它！我认为它可能与访问 .Pixels 属性有关？！

比较： getSCREENSHOT 不到1毫秒。

Answer 1

加快扫描速度可以通过几种方式完成首先，避免调用pixels。虽然方便，但它却很慢请致电scanline。这使您可以直接访问位图的原始数据。

第二步是优化搜索循环循环像素时总是将x维放在内循环中因为我正在寻找4个相同颜色的像素，所以我可以使用简单的Knuth–Morris–Pratt优化，并将每个循环增加y 4个（见下文）。
如果我正在寻找具有不同颜色的4个像素，则此优化的实际代码会变得更加复杂。

{$pointermath on}

function TFormMain.findImage : Boolean;
var
  ScanLine, NextScanLine: PInteger;
  Stride: integer;
  MaxX: integer;
const
  MinX = 0;
  BytesPerPixel = SizeOf(integer);
  MagicColor = $001300FF; 
begin
  MaxX:= Screenshot.Width - 10;
  Assert(Screenshot.PixelFormat = pf32bit);
  Result := false;
  ScanLine:= Screenshot.ScanLine[0];
  Stride:= (NativeInt(Screenshot.ScanLine[1]) - NativeInt(ScanLine)) div BytesPerPixel; 
  y := 0
  repeat
    NextScanLine:= @ScanLine[Stride]; 
    for x:= MinX to MaxX do begin
      if (ScanLine[0] = MagicColor) then begin
        if (ScanLine[stride] = MagicColor) then begin
          if (ScanLine[stride*2] = MagicColor) then begin
            if (ScanLine[stride*3] = MagicColor) then begin
              FoundPixelX := ScanL + x;
              FoundPixelY := ScanT + Y;
              Exit(True);
            end;
          end;
        end;
      end;
      Inc(ScanLine);
    end; {for x}
    ScanLine:= NextScanLine;
    Inc(y);
  until (y > (Height - 10));
end;

<强>注意事项
请注意，scanline[0]和scanline[1]不一定因Width * BytePerPixel而异。出于对齐原因，Windows有时会在位图数据中放松一些。这就是我测试两条扫描线之间差异的原因在循环中我从不调用scanline这是另一种优化。

进一步优化：战舰救援
如果你正在寻找四个相同的像素（即你喜欢的红色）。你只需要扫描每4条扫描线中的1条。一旦找到一个红色像素，就可以向上和向下看（就像在经典游戏中一样：Battleship），看看你是否有一个4红色像素的线。
如果是这样，你就找到了匹配。

在这种情况下，内部循环变为：

//Start with ScanLine[3]: the fourth scanline {we start at 0}
NextScanLine:= @ScanLine[Stride*4]; 
for x:= MinX to MaxX do begin
  if (ScanLine[0] = MagicColor) then begin
    Count:=   (integer(ScanLine[-stride*3] = MagicColor) * 1 
             + integer(ScanLine[-stride*2] = MagicColor) * 2
             + integer(ScanLine[-stride*1] = MagicColor) * 4
             + 8; //The line itself
    case Count of  
      1+2+4+8: begin
        FoundPixelX := ScanL + x;
        FoundPixelY := ScanT + Y-3;
        Exit(True);
      end;
      4+8+16: if (ScanLine[stride] = MagicColor) then begin
        FoundPixelX := ScanL + x;
        FoundPixelY := ScanT + Y-2;
        Exit(True);
      end;
      8+16, 1+8+16: if (ScanLine[stride] = MagicColor) and
                       (ScanLine[stride*2] = MagicColor) then begin
        FoundPixelX := ScanL + x;
        FoundPixelY := ScanT + Y-1;
        Exit(True);
      end;
    end; {case}
    if   (ScanLine[stride] = MagicColor) and
         (ScanLine[stride*2] = MagicColor) and
         (ScanLine[stride*3] = MagicColor) then begin
      FoundPixelX := ScanL + x;
      FoundPixelY := ScanT + Y;
      Exit(True);
    end;
  end;
  Inc(ScanLine);
end; {for x}
ScanLine:= NextScanLine;
Inc(y);

在优化版本中，我使用了一些技巧来简化加速逻辑以测试匹配。
首先，我滥用true = 1和false = 0的速度将匹配转换为整数然后我使用连续位具有值1,2,4,8等的事实来跟踪红色匹配。如果需要，我只会做进一步的测试。

我可以进一步限制内存访问次数，但这会以更多测试为代价。在Delphi生成的代码中，测试通常比内存访问更加昂贵，因此我对后者进行了错误处理。

<强> Knuth的莫里斯-普拉特
如果您正在寻找4个不同的像素，那么这些技巧将无效，您需要实现更复杂的代码复杂性需要CPU周期，所以我怀疑使用Knuth-Morris-Pratt会有所帮助该特定算法可以更好地用作搜索字符串＆＃39;变长了。只有四个字符＆＃39;在你的搜索字符串中不足以让它闪耀。

PixelSearch功能效率很低，我该如何优化呢？

1 个答案: