Слишком большое время работы для маленького цикла

@Sita RaiNy · Регистрация: 03.05.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Я реализую алгоритм SURF.
Имеется уже заполненная матрица яркостей, где lockBitmap.Width и lockBitmap.Height - ширина и высота изображения в пикселях. Эта матрица заполняется быстро с помощью маршалинга.

C#
1
 double[,] BrightMatrix = new double[lockBitmap.Width, lockBitmap.Height];

И есть простенький код, который вычисляет интегральное представление изображения (матрица тех же размеров, где каждый элемент - сумма яркостей всех пикселей, левее и выше текущего):

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
 for (int x = 0; x < lockBitmap.Width; x++)
            {
                for (int y = 0; y < lockBitmap.Height; y++)
                {
                    double Sum = 0;
                    for (int k = 0; k <= x; k++)
                    {
                        for (int l = 0; l <= y; l++)
                        {
                            Sum += BrightMatrix[k, l];
                        }
                    }
                    IntegralMatrix[x, y] = Sum;
                }
            }

Для изображения размером 50Х50 пикселей код работает шустро. Но для изображения 300Х300 требуется почти минута времени. С чем может быть связано такое большое время, если я просто гуляю по небольшому, уже заполненному массиву и просто беру из него числа?

@Storm23 · 06.07.2016, 19:07

И есть простенький код,

Omg, у вас 4 вложенных цикла, и вы удивляетесь, что оно тормозит?
Вся прелесть интегрального представления как раз в том, что для вычисления суммы пикселов вам не нужно бегать по всем пикселам. Это правило относится и к прцессу построения самого интегрального представления:

Code
1
I[i,j]=P[i,j]+I[i-1,j]+I[i,j-1]-I[i-1,j-1]

Где P[i,j] - значение пиксела.

@Sita RaiNy · 06.07.2016, 19:29 **[ТС]**

Storm23, да, я поняла Вашу мысль. Гораздо красивее будет сделать именно так.
Однако, не могли бы Вы показать, как эту формулу вставить в массив? Просто я не очень представляю, как использовать ее, например, для пикселя [0,0] (здесь же значение будет равно просто P[0,0] ) . В смысле я боюсь вылететь за границы массива.
Я понимаю лишь, что мы рассчитываем предварительные значения, а потом используем их.

Добавлено через 2 минуты
Storm23, в смысле такое решение

C#
1
2
3
4
5
6
7
 for (int x = 0; x < source.Width; x++)
            {
                for (int y = 0; y < source.Height; y++)
                {
                    IntegralMatrix[x, y] = BrightMatrix[x, y] + IntegralMatrix[x - 1, y] + IntegralMatrix[x, y - 1] - IntegralMatrix[x - 1, y - 1];
                }
            }

явно даст ошибку.

Добавлено через 5 минут
Storm23, я это к вопросу: нужно рассматривать кроме этого красивого общего случая несколько частных?

Добавлено через 6 минут
Storm23, вот такой код работает:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
for (int x = 0; x < source.Width; x++)
            {
                for (int y = 0; y < source.Height; y++)
                {
                    if (x == 0 && y == 0) { IntegralMatrix[x, y] = BrightMatrix[x, y]; }
                    else if (y == 0) { IntegralMatrix[x, y] = BrightMatrix[x, y] + IntegralMatrix[x - 1, y]; }
                    else if (x == 0) { IntegralMatrix[x, y] = BrightMatrix[x, y] + IntegralMatrix[x, y - 1]; }
                    else { IntegralMatrix[x, y] = BrightMatrix[x, y] + IntegralMatrix[x - 1, y] + IntegralMatrix[x, y - 1] - IntegralMatrix[x - 1, y - 1]; }
                }
            }

Большое спасибо за идею!!! Однако, как его можно оптимизировать?

@DataPlanner · 07.07.2016, 04:16

Сообщение от Sita RaiNy

Но для изображения 300Х300 требуется почти минута времени

1500 циклов CPU в секунду вполне нормальное время

@Storm23 · 07.07.2016, 06:51

Однако, как его можно оптимизировать?

Обычно, что бы избежать проблемы выхода за границы(которая кстати будет возникать и в дальнейшем, при вычислениях), интегральное изображение делается на один пиксел больше по ширине и высоте, чем исходное изображение.

Что касается оптимизации, см например исходники AForge

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~ and_y87 14.12.2025 PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .	Access VikBal 11.12.2025 Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.	Новый ноутбук volvo 07.12.2025 Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro	Музыка, написанная Искусственным Интеллектом volvo 04.12.2025 Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .	От async/await к виртуальным потокам в Python IndentationError 23.11.2025 Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов Argus19 22.11.2025 Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .	Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Programma_Boinc 20.11.2025 Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .	Ломающие изменения в C#.NStar Alpha Etyuhibosecyu 20.11.2025 Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .	Мысли в слух kumehtar 18.11.2025 Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .	Создание Single Page Application на фреймах krapotkin 16.11.2025 Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .