c＃搜索图像中的像素时，for循环性能低下

Question

当我使用下面的代码时，如果找不到我在图像中搜索的图像，则在完成循环之前大约需要3-5秒。 当这是搜索时，程序的其余部分暂停，我的计时器不同步，看起来程序冻结了几秒钟。 图像不是很大，“printscreen”约为344x354，“Ok”约为15x7。 我知道这是因为for循环，但有没有更好的方法来做到这一点，或者我可以以某种方式除了程序的其余部分之外，他的程序部分，所以程序不会冻结几秒钟。

// Ok is the image I am searching for.
// printscreen is the image I am searching in.

Bitmap Ok = new Bitmap(Properties.Resources.popupok1);
int Count = 0;
for (int x = 0; x < printscreen.Width; x++)
{
    for (int y = 0; y < printscreen.Height; y++)
    {
        Count = 0;
        if (printscreen.GetPixel(x, y) == Ok.GetPixel(0, 0) && 
            printscreen.GetPixel(x + 1, y) == Ok.GetPixel(1, 0))
        {
            for (int OkX = 0; OkX <= Ok.Width; OkX++)
            {
                for (int OkY = 0; OkY <= Ok.Height; OkY++)
                {
                    try
                    {
                        if (printscreen.GetPixel(x + OkX, y + OkY) != Ok.GetPixel(OkX, OkY))
                        {
                            OkX = Ok.Width;
                            OkY = Ok.Height;
                        }
                        else
                        {
                            Count += 1;
                        }
                        if (Count == 105)
                        {
                            X = x;
                            Y = y;
                            OkX = Ok.Width;
                            OkY = Ok.Height;
                            x = printscreen.Width - 1;
                            y = printscreen.Height - 1;
                            Console.Add("Ok button found.");
                            Console.Add("");
                            ConsoleUpdate();
                        }
                    }
                    catch { }
                }
            }
        }
    }
}

Answer 1

性能问题是由GetPixels / SetPixels引起的，这是访问.NET位图中数据的一种非常慢的方式。 相反，我会研究Bitmap.LockBits方法来获取指向位图的指针并直接操作数据。 它会快一个数量级。

请参阅MSDN ：

以下代码示例演示如何使用PixelFormat，Height，Width和Scan0属性; LockBits和UnlockBits方法; 和ImageLockMode枚举。 此示例旨在与Windows窗体一起使用。 要运行此示例，请将其粘贴到表单中，并通过调用LockUnlockBitsExample方法处理表单的Paint事件，并将e作为PaintEventArgs传递。

private void LockUnlockBitsExample(PaintEventArgs e)
{

    // Create a new bitmap.
    Bitmap bmp = new Bitmap("c:\\fakePhoto.jpg");

    // Lock the bitmap's bits.  
    Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
    System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = 
        bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite,
        bmp.PixelFormat);

    // Get the address of the first line.
           IntPtr ptr = bmpData.Scan0;

    // Declare an array to hold the bytes of the bitmap.
    // This code is specific to a bitmap with 24 bits per pixels.
    int bytes = bmp.Width * bmp.Height * 3;
    byte[] rgbValues = new byte[bytes];

    // Copy the RGB values into the array.
    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, bytes);

    // Set every red value to 255.  
    for (int counter = 2; counter < rgbValues.Length; counter+=3)
        rgbValues[counter] = 255;

    // Copy the RGB values back to the bitmap
    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes);

    // Unlock the bits.
    bmp.UnlockBits(bmpData);

    // Draw the modified image.
    e.Graphics.DrawImage(bmp, 0, 150);

}

如果你想要更快，而不是复制数组，操纵它并将其复制回来，你可以使用不安全的指针对位图进行操作。 在这种情况下，内部部分将更改如下：

    // Lock the bitmap's bits.  
    Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
    System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = 
        bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite,
        bmp.PixelFormat);

    // Get the address of the first line.
    IntPtr ptr = bmpData.Scan0;

    // Declare an array to hold the bytes of the bitmap.
    // This code is specific to a bitmap with 24 bits per pixels.
    int bytes = bmp.Width * bmp.Height * 3;
    unsafe
    {
        byte* rgbValues = (byte*)ptr;

        // Set every red value to 255.  
        for (int counter = 2; counter < bytes counter+=3)
            rgbValues[counter] = 255;
    } 

    // Unlock the bits.
    bmp.UnlockBits(bmpData);

请注意注意位图的PixelFormat。 上面的例子假设它的每像素BGR为24位。 实际上，许多位图都是BGRA（每像素32位），因此您需要按照每个像素的顺序修改蓝色，格力，红色，Alpha四个字节。

Answer 2

使用新的新线程来处理图像，你的程序在处理线程时不会冻结

Answer 3

这看起来像饥饿的algorytm。 再考虑一下并定义点，您可以放心地离开该功能。 例如，之后添加返回

Console.Add("Ok button found.");
Console.Add("");
ConsoleUpdate();
return;

我相信你可以找到更多可以离开的地方，因为你可以肯定，没有什么可以找到的，或者你为什么要完成你的周期，即使你已经找到了你想要的东西？

或者也许你可以用不同的方式进行设置。 您可以从第一个像素扫描图片开始，找到后，您可以检查第二个，第三个像素等，如果第三个像素不正确，则需要返回并继续。

因此，如果连一个像素都不正确，那么您只需要浏览一次。

换句话说，不要试图比较两个x * y区域，尝试先比较像素，稍后再区域。 你应该能够显着减少时间。

Answer 4

我对图像处理一无所知，你的问题似乎很普遍，有人可能已经开发了一个特定的算法。 但是，如果没有，这是我的两分钱：你的算法运行缓慢并不奇怪，如果两个图像的大小为W1xH1和W2xH2，那么在最坏的情况下你的运行时间是O(W1.H1.W2.H2) 。 平均情况要少得多，但仍然不够快。

在字符串中搜索子字符串是您的任务的一维模拟，这是一个很好的研究问题。 您可能需要检查Boyer-Moore字符串搜索算法，看看是否可以根据您的问题调整基本思路。

Answer 5

我在http://www.tmorley.net上放了一些初学者的教程。 这些解释了使用C＃的图像处理。 首先要做的是图像文件（jpg，bmp等）立即将像素数据提取到数组中。 可以快速完成处理，然后将结果放回到位图中以显示或保存到光盘。