搜索圖像模式

Question

我需要做一個程序來做到這一點：給定一個圖像（5 * 5像素），我必須搜索有多少圖像存在於另一個圖像，由許多其他圖像組成。也就是說，我需要在圖像中搜索給定的圖案。

要使用的語言是C.我必須使用並行計算來搜索4個角度（0º，90º，180º和270º）。

這樣做的最好方法是什麼？

Answer 1

似乎挺直的。

• 創建旋轉0°，90°，180°和270°的圖像的4個版本。
• 用一個圖像版本啓動四個線程。夠使用一些度量
• 對於來自(0,0)的所有位置(width - 5, height - 5)
  • Comapare 25個的參考圖像與在當前位置
  • 25個像素的像素如果它們相等，報告的發現。

Answer 2

沒有必要創建圖像的另外三個版本，只是解決這些問題的不同或使用像我創建here類。更好的是，只需複製5x5矩陣並旋轉它們即可。然後，您可以線性掃描圖像進行所有旋轉（這是件好事）。

由於瓶頸當然是訪問圖像數據，所以這個問題不能很好地適用於並行處理。讓多個線程訪問相同的數據會降低速度，特別是在線程「不同步」的情況下，即一個線程比其他線程更深入地通過映像，以便其他線程最終重新加載第一個線程已丟棄的數據。

因此，我認爲最有效的解決方案是創建四個線程，掃描5行圖像，每個線程一個線程。第五個線程一次加載一行圖像數據，並將該行傳遞給四個掃描線程中的每一個，等待所有四個線程完成，即加載一行圖像，追加到五行緩衝區，啓動四個掃描線程，等待線程結束並重復，直到讀取所有圖像行。

Answer 3

使用歸一化相關來確定模板的匹配。

@丹尼爾，丹尼爾的解決方案是利用您的多CPU的好處。他沒有提到一個有用的質量指標，我想提出一個在圖像處理中很常見的質量指標。

我建議使用normalized correlation [1]作爲比較指標，因爲它輸出一個從-1到+1的數字。如果兩個模板完全相同，則0將不會輸出相關1;如果兩個模板完全相反，則會輸出-1。

計算歸一化相關性後，您可以通過執行threshold test或峯均值測試[2]來測試是否已找到模板。

[1 - 腳註]你如何實現歸一化相關？它非常簡單，只有兩個for循環。一旦你有一個足夠好的實現，你可以通過檢查你的實現來驗證你的實現，看看相同的圖像是否讓你一個1.你做的最大（數組）/平均（array_without_peak ）。然後確定你有一個良好的峯值平均比率的門檻。

Answer 4

5 * 5 = 25

25位適合整數。

每個圖像可以編碼爲4個整數的數組。

迭代你的大圖像（希望它不是太大）， 拉出所有5 * 5子圖像，轉換爲4個整數的數組並進行比較。