软件keystone校正算法

Question

作为我的软件的一部分，我希望编写一个梯形校正过滤器，以避免当投影仪以不垂直于屏幕的角度显示时可以获得墓碑/梯形效果。

目前我已经有了一些工作，但它非常慢(整个图像约100ms)，理想情况下我想要更快的东西(最好在10ms范围内)。我只是一个像素一个像素地循环整个图像并将我想要的像素复制到一个新数组中，然后将新图像的rgb内容设置为这个新数组:

public BufferedImage getCorrectedImage() {
    double width = originalImage.getWidth(null) * 0.5;
    double increment = (originalImage.getWidth(null) - width)/originalImage.getHeight();
    BufferedImage ret = new BufferedImage(originalImage.getWidth(null), originalImage.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
    for (int h = 0; h < originalImage.getHeight(); h++) {
        int[] arr = new int[originalImage.getWidth()];
        for (int w = 0; w < originalImage.getWidth(); w++) {
            arr[w] = originalImage.getRGB(w, h);
        }
        int[] newPixels = getShortLine(arr, (int) (width + 0.5));
        for (int w = 0; w < originalImage.getWidth(); w++) {
            ret.setRGB(w, h, newPixels[w]);
        }
        width += increment;
    }
    return ret;
}
private int[] getShortLine(int[] original, int newSize) {
    int[] newArr = new int[original.length];
    double scale = original.length / newSize;
    int start = (original.length - newSize) / 2;
    int end = original.length - ((original.length - newSize) / 2);
    for (int i = start; i < end-1; i++) {
        newArr[i] = original[(int) ((i - start) * scale)];
    }
    return newArr;
}

做这件事最好的方法是什么?自定义仿射变换最初是我要看的，但我找不到任何代码/例子来指出我在正确的方向。有没有比以上更好的方法来达到我想要的结果?

Answer 1

您可以做一些事情来加快现有代码的速度。需要注意的是，这些将使您的代码更混乱，更难阅读…和调试。但是如果算法有效，那么重构以获得更好的性能可能并不太难:

• 尝试使用分析器来查看算法中是否存在不太明显的瓶颈。
你每次通过getCorrectedImage函数的循环重新分配一个新的数组。这是随着时间的推移而增加的内存分配。为了加快速度，只创建一个数组(最大的像素宽度/高度)，并在函数的整个生命周期中重用它。您可能需要添加一些额外的变量来跟踪实际使用的内容。尝试内联你的getShortLine方法。我不确定JVM是否会在运行时内联它，或者是否有一种方法来检查它是否这样做。在任何情况下，如果数组重用不会提高您的性能，那么可能值得尝试手动执行内联"。"
• 刚刚注意到，您也可以将此函数设置为静态。只需将originalImage成员作为变量传递即可。这也可能对性能有轻微的影响，特别是对于类加载。将其定义为静态也是有意义的，因为唯一的变量似乎是图像，并且可以很容易地传递进来。即没有其他类成员依赖。它看起来确实应该是一个实用程序类中的实用程序方法。

查看ImageJ，它完全是用Java编写的。