C ++快速方法从值数组中保存图像

Question

现在，我正在使用 CImg。 由于this 问题，我无法使用 OpenCV。

我的 CImg 代码如下所示：

cimg_library::CImg<float> img(512,512); 
cimg_forXYC(img,x,y,c) { img(x,y,c) = (array[x][y]); } //array contains all float values between 0/1
img.save(save.c_str()); //taking a  lot of time

通过使用时钟，我能够确定第一步，for 循环需要 0-0.01 秒。但是，第二步，保存图片，需要 0.06 秒，由于我的图片数量太长了。

我保存为位图。 有没有更快的方法在 C++ 中完成相同的事情（从值数组创建图像并保存）？

Answer 1

这是一个小功能，可以将您的图像保存在pgm format 中，大多数东西都可以读取并且非常简单。它要求您的编译器支持 C++11，大多数情况下都支持。它还被硬编码为 512x512 图像。

#include <fstream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <cstdint>

void save_image(const ::std::string &name, float img_vals[][512])
{
   using ::std::string;
   using ::std::ios;
   using ::std::ofstream;
   typedef unsigned char pixval_t;
   auto float_to_pixval = [](float img_val) -> pixval_t {
      int tmpval = static_cast<int>(::std::floor(256 * img_val));
      if (tmpval < 0) {
         return 0u;
      } else if (tmpval > 255) {
         return 255u;
      } else {
         return tmpval & 0xffu;
      }
   };
   auto as_pgm = [](const string &name) -> string {
      if (! ((name.length() >= 4)
             && (name.substr(name.length() - 4, 4) == ".pgm")))
      {
         return name + ".pgm";
      } else {
         return name;
      }
   };

   ofstream out(as_pgm(name), ios::binary | ios::out | ios::trunc);

   out << "P5\n512 512\n255\n";
   for (int x = 0; x < 512; ++x) {
      for (int y = 0; y < 512; ++y) {
         const pixval_t pixval = float_to_pixval(img_vals[x][y]);
         const char outpv = static_cast<const char>(pixval);
         out.write(&outpv, 1);
      }
   }
}

Answer 2

与@Omnifarious 的回答类似，您的浮点数据有一种极其简单的格式（也基于 NetPBM 概念）。它被称为PFM，并记录在here。

好处是 CImg 和 ImageMagick 都能够读取和写入格式，无需任何额外的库，也无需您编写任何代码！另一个好处是您可以保留浮动的全部音调范围，而不仅仅是 256 步。不利的一面是，您确实需要每个像素完整的 4 个字节而不是 1 个字节。

因此，您的代码将变为：

CImg<float> img(512,512); 
cimg_forXYC(img,x,y,c) { img(x,y,c) = (array[x][y]); }
img.save_pfm("filename.pfm");

我通过创建 10,000 张图像并使用以下代码将它们保存到磁盘来对此进行基准测试：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#define cimg_display 0        // No need for X11 stuff
#include "CImg.h"

using namespace cimg_library;
using namespace std;

#define W   512
#define H   512
#define N   10000

int main() {
    // Create and initialise float image with radial gradient
   cimg_library::CImg<float> img(W,H); 
   cimg_forXY(img,x,y) {img(x,y) = hypot((float)(W/2-x),(float)(H/2-y)); }

   char filename[128];
   for(int i=0;i<N;i++){
      sprintf(filename,"f-%06d.pfm",i);
      img.save_pfm(filename);
   }
}

它在 21.8 秒内运行，这意味着每张图像 2.1 毫秒 (0.002 秒)。

正如我之前提到的，ImageMagick 也能够处理PFM 格式，因此您可以使用 GNU Parallel 和 ImageMagick @ 987654328@ 将这些图像转换为JPEG：

parallel -X mogrify -format jpg -auto-level ::: *pfm

对于原始的 10,000 张图像，这需要 22 秒，即 2.2 毫秒/张图像。