如何进行逐元素比较并根据结果进行不同的操作

Question

我在 C++ 中使用 OpenCV，但我陷入了困境。我需要执行以下操作：

if(src(I) < aNumber)
     do operation1
else
     do operation2

对于 1000x750 图像，For 循环需要 100 多毫秒。我不想使用for 循环，因为它需要很多时间。我想使用一个（一些）OpenCV 函数和那个函数，我可以编辑矩阵中的一些值。比如我的数组是

[1 4 5;
 4 6 2;
 3 2 1]

我想要：

if(an element of mat < 4)
    pow(element,2)
else
    element--;

据此if-else

[1 3 4;
 3 5 4
 9 4 1]

将成为我的结果矩阵。

除了使用两个for 循环之外，有没有人知道任何处理这个问题的函数？

Answer 1

您可能想查看compare。示例：

//Mat mask; compare(src, 10.0, mask, CMP_LT);
Mat mask = src < 10.0;

根据您希望执行的实际操作，您可以使用比较的结果，否则您可以查看gpu module。特别是Per-element Operations。

就我个人而言，我觉得 OpenCV 应该有点像 MATLAB，避免循环，使用矩阵，并尽可能尝试使用内置函数（即使它们只是作为循环实现，它也可以节省你输入同样的事情一次又一次）。

编辑：以下是使用循环和使用内置矩阵运算符实现更新问题中任务的示例代码：

#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
//#include <opencv2/gpu/gpu.hpp>
using namespace cv;

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char** argv)
{
    // Load Image
    Mat matImage = imread("Test.png");

    // Convert to Grayscale
    Mat matGray(matImage.rows, matImage.cols, CV_8UC1);
    cvtColor(matImage, matGray, CV_BGR2GRAY);

    double time, dThreshold = 50.0;
    //int TIMES = 1000;

    //namedWindow("Display", WINDOW_NORMAL);
    //char chKey;

    //imshow("Display", matGray);
    //chKey = '\0'; while (chKey != '') chKey = waitKey(0);

    //----------------------------- Loop Method -------------------------------

    time = (double) getTickCount();

    //for (int k = 0; k < TIMES; k++)
    //{
        Mat matLoop = matGray.clone();

        for (int i = 0; i < matLoop.rows; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < matLoop.cols; ++j)
            {
                uchar& unValue = matLoop.at<uchar>(i, j);
                if (unValue < dThreshold)
                    unValue = pow(unValue, 2);
                else
                    unValue--;
            }
        }
    //}

    time = 1000*((double)getTickCount() - time)/getTickFrequency();
    //time /= TIMES;
    cout << "Loop Method Time: " << time << " milliseconds." << endl;

    //imshow("Display", matLoop);
    //chKey = '\0'; while (chKey != '') chKey = waitKey(0);

    //---------------------------- Matrix Method ------------------------------

    time = (double) getTickCount();

    //for (int i = 0; i < TIMES; i++)
    //{
        Mat matMask, matMatrix;

        matMask = matGray < dThreshold;
        bitwise_and(matGray, matMask, matMatrix);
        pow(matMatrix, 2.0, matMatrix);
        subtract(matGray, 1.0, matMatrix, ~matMask);
    //}

    time = 1000*((double)getTickCount() - time)/getTickFrequency();
    //time /= TIMES;
    cout << "Matrix Method Time: " << time << " milliseconds." << endl;

    //imshow("Display", matMatrix);
    //chKey = '\0'; while (chKey != '') chKey = waitKey(0);

    return 0;
}

除了将需要键入的代码行数从 12 行减少到 5 行之外，矩阵方法也更快。启用定时循环（使用TIMES = 1000;），我得到以下时间用于中等大小的图像：

Loop Method Time: 9.19669 milliseconds.
Matrix Method Time: 2.82657 milliseconds.

使用 gpu 模块我相信您可以进一步减少第二次，但不幸的是我目前没有合适的显卡连接到我当前的系统。