搜索图像模式

Question

我需要做一个程序来做到这一点：给定一个图像（5 * 5像素），我必须搜索有多少图像存在于另一个图像，由许多其他图像组成。也就是说，我需要在图像中搜索给定的图案。

要使用的语言是C.我必须使用并行计算来搜索4个角度（0º，90º，180º和270º）。

这样做的最好方法是什么？

Answer 1

似乎挺直的。

• 创建旋转0°，90°，180°和270°的图像的4个版本。
• 用一个图像版本启动四个线程。够使用一些度量
• 对于来自(0,0)的所有位置(width - 5, height - 5)
  • Comapare 25个的参考图像与在当前位置
  • 25个像素的像素如果它们相等，报告的发现。

Answer 2

没有必要创建图像的另外三个版本，只是解决这些问题的不同或使用像我创建here类。更好的是，只需复制5x5矩阵并旋转它们即可。然后，您可以线性扫描图像进行所有旋转（这是件好事）。

由于瓶颈当然是访问图像数据，所以这个问题不能很好地适用于并行处理。让多个线程访问相同的数据会降低速度，特别是在线程“不同步”的情况下，即一个线程比其他线程更深入地通过映像，以便其他线程最终重新加载第一个线程已丢弃的数据。

因此，我认为最有效的解决方案是创建四个线程，扫描5行图像，每个线程一个线程。第五个线程一次加载一行图像数据，并将该行传递给四个扫描线程中的每一个，等待所有四个线程完成，即加载一行图像，追加到五行缓冲区，启动四个扫描线程，等待线程结束并重复，直到读取所有图像行。

Answer 3

使用归一化相关来确定模板的匹配。

@丹尼尔，丹尼尔的解决方案是利用您的多CPU的好处。他没有提到一个有用的质量指标，我想提出一个在图像处理中很常见的质量指标。

我建议使用normalized correlation [1]作为比较指标，因为它输出一个从-1到+1的数字。如果两个模板完全相同，则0将不会输出相关1;如果两个模板完全相反，则会输出-1。

计算归一化相关性后，您可以通过执行threshold test或峰均值测试[2]来测试是否已找到模板。

[1 - 脚注]你如何实现归一化相关？它非常简单，只有两个for循环。一旦你有一个足够好的实现，你可以通过检查你的实现来验证你的实现，看看相同的图像是否让你一个1.你做的最大（数组）/平均（array_without_peak ）。然后确定你有一个良好的峰值平均比率的门槛。

Answer 4

5 * 5 = 25

25位适合整数。

每个图像可以编码为4个整数的数组。

迭代你的大图像（希望它不是太大）， 拉出所有5 * 5子图像，转换为4个整数的数组并进行比较。