C# 處理映像三種方法對比

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C#本身內建有一定的影像處理能力，即使在不依賴Emgu CV的情況下，也是有很大的潛質的。

不過，最近在處理大量圖片時，發現圖片數量較少時，處理本身所帶來的延時不會讓人敏感，但是數量較大時，程式花費大量時間在預先處理圖片上，導致程式很容易誤判線程時延過大，導致誤判程式異常。對於這個問題苦惱很久，畢竟不是CS專業出身，對於影像處理以及一些演算法和庫的運用上感到畢竟吃力。

今天在閱讀了一些數位影像處理的書之後感到收益很大，現在來做點實驗對照一下之前自己的錯誤在哪裡。

之前看MS的C#API時候發現有一個Graphics挺適合我現在使用，於是便二話不說開幹，今天才發現越來封裝的太好，反而會帶來許多拖累，不如操起指標暢快的運行。

不多說，實驗對比的是Graphics、操作記憶體、操作指標三者在效能上差距。

實驗內容：對同一張照片進行灰階處理，直接看三者之間延時有多大

 

1.實驗基本情境，比較醜陋，就湊合看著。。。

2.提取像素Button中，調用Graphics灰階化處理

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)        {            if (curBitMap1 != null)            {                Color curColor;                int ret;                //個人已耗用時間判斷類                GetRunTime getRunTime = new GetRunTime();                //stopWatch啟動                getRunTime.Start();                //Graphics//灰階化                for (int i = (int)(0); i < (int)(curBitMap1.Width ); i++)                {                    for (int j = 0; j < curBitMap1.Height; j++)                    {                        //擷取像素                        curColor = curBitMap1.GetPixel(i, j);                        //擷取RGB                        ret = (int)(curColor.R * 0.299 + curColor.G * 0.587 + curColor.B * 0.114);                        //設定像素                        curBitMap1.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(ret, ret, ret));                    }                }                Invalidate();                labelGetPixel.Text = "提取像素花費時間：" + getRunTime.getRunTime() + "ms";            }        }

　　

3.記憶體法Button中，直接複製資料到記憶體，直接操作

private void button5_Click(object sender, EventArgs e)        {            if (curBitMap2 != null)            {                GetRunTime getRunTime = new GetRunTime();                getRunTime.Start();                Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, curBitMap2.Width, curBitMap2.Height);                //以讀寫方式鎖定位元影像                System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData =                    curBitMap2.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, curBitMap2.PixelFormat);                //首地址                IntPtr ptr = bmpData.Scan0;                //24位bmp的總位元組數                int bytes = curBitMap2.Width * curBitMap2.Height * 3;                byte[] rgbValues = new byte[bytes];                //複製被鎖定的映像到rgbValues                System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, bytes);                double colorTemp = 0;                //灰階化                for (int i = 0; i < bmpData.Height; i++)                {                    for (int j = 0; j < bmpData.Width * 3; j+=3)                    {                        //跳過空白塊                        colorTemp = rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 2] * 0.299                             + rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 1] * 0.587                             + rgbValues[i * bmpData.Stride + j] * 0.114;                        rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 2]                             = rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 1]                             = rgbValues[i * bmpData.Stride + j] = (byte)colorTemp;                    }                }                //複製回位元影像                System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes);                curBitMap2.UnlockBits(bmpData);                Invalidate();                labelCaChe.Text = "提取像素記憶體法花費時間：" + getRunTime.getRunTime() + "ms";            }        }

　　

4.指標法Button中，直接複製資料到記憶體，指標操作　

private void button6_Click(object sender, EventArgs e)        {            GetRunTime getRunTime = new GetRunTime();            getRunTime.Start();            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, curBitMap3.Width, curBitMap3.Height);            //以讀寫方式鎖定位元影像            System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData =                    curBitMap3.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, curBitMap3.PixelFormat);            byte temp = 0;            unsafe            {                //首地址                byte* ptr = (byte*)(bmpData.Scan0);                //灰階化                for (int i = 0; i < bmpData.Height; i++)                {                    for (int j = 0; j < bmpData.Width;j++ )                    {                        temp = (byte)(0.299 * ptr[2] + 0.587 * ptr[1] + 0.114 * ptr[0]);                        ptr[0] = ptr[1] = ptr[2] = temp;                        ptr += 3;                    }                    //跳過空白塊                    ptr += bmpData.Stride - bmpData.Width * 3;                }            }            //解鎖位元影像            curBitMap3.UnlockBits(bmpData);            Invalidate();            labelPoint.Text = "提取像素記憶體法花費時間：" + getRunTime.getRunTime() + "ms";        }

5,簡單完善一下就開始開啟圖片看看已耗用時間之間的對比吧

總結：雖然電腦爛，但還是看得出三者之間的差距吧。複製進記憶體直接操作和用指標操作都是極大的提高效率，如果處理一張圖片節約60ms，那處理大量的圖片時候將會節約多少時間？所以今後處理映像的時候，如果不用Emgu，盡量也別用Graphics，還是自己動手操作記憶體。（肯定會有人說，你為毛不去用C++，好吧，我其實就是在黑Graphics，你咬我呀~）

 

C# 處理映像三種方法對比