Преобразовать QImage в оттенки серого

У меня есть QImage, и мне нужно преобразовать его в оттенки серого, а затем закрасить его цветами. Я нашел allGray() а также isGrayScale() функция, чтобы проверить, если изображение уже в градациях серого, но нет toGrayScale() или аналогично названная функция.

Сейчас я использую этот код, но он не очень хорошо работает:

for (int ii = 0; ii < image.width(); ii++) {
    for (int jj = 0; jj < image.height(); jj++) {
        int gray = qGray(image.pixel(ii, jj));
        image.setPixel(ii, jj, QColor(gray, gray, gray).rgb());
    }
}

Каков наилучший способ преобразования QImage в оттенки серого с точки зрения производительности?

Источник

4 ответа

Решение

Вместо того, чтобы использовать медленные функции QImage::pixel а также QImage::setPixelиспользовать QImage::scanline для доступа к данным. Пиксели на скане (горизонтальная линия) являются последовательными. Предполагая, что у вас есть изображение в 32 bpp, вы можете использовать QRgb для итерации по сканированию. Наконец, всегда ставьте координату х во внутреннем цикле. Который дает:

for (int ii = 0; ii < image.height(); ii++) {
    uchar* scan = image.scanLine(ii);
    int depth =4;
    for (int jj = 0; jj < image.width(); jj++) {

        QRgb* rgbpixel = reinterpret_cast<QRgb*>(scan + jj*depth);
        int gray = qGray(*rgbpixel);
        *rgbpixel = QColor(gray, gray, gray).rgba();
    }
}

Быстрый тест с изображением 3585 x 2386 дал

********* Start testing of TestImage *********
Config: Using QTest library 4.7.4, Qt 4.7.4
PASS   : TestImage::initTestCase()

RESULT : TestImage::grayscaleOp():
     390 msecs per iteration (total: 390, iterations: 1)
PASS   : TestImage::grayscaleOp()

RESULT : TestImage::grayscaleFast():
     125 msecs per iteration (total: 125, iterations: 1)
PASS   : TestImage::grayscaleFast()

PASS   : TestImage::cleanupTestCase()
Totals: 4 passed, 0 failed, 0 skipped
********* Finished testing of TestImage *********

Исходный код: файл testimage.h:

#ifndef TESTIMAGE_H
#define TESTIMAGE_H

#include <QtTest/QtTest>

#include <QObject>
#include <QImage>

class TestImage : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit TestImage(QObject *parent = 0);

signals:

private slots:
    void grayscaleOp();

    void grayscaleFast();

private:
    QImage imgop;
    QImage imgfast;
};

#endif // TESTIMAGE_H

файл testimage.cpp:

#include "testimage.h"

TestImage::TestImage(QObject *parent)
    : QObject(parent)
    , imgop("path_to_test_image.png")
    , imgfast("path_to_test_image.png")
{
}


void TestImage::grayscaleOp()
{
    QBENCHMARK
    {
        QImage& image = imgop;

        for (int ii = 0; ii < image.width(); ii++) {
            for (int jj = 0; jj < image.height(); jj++) {
                int gray = qGray(image.pixel(ii, jj));
                image.setPixel(ii, jj, QColor(gray, gray, gray).rgb());
            }
        }
    }
}

void TestImage::grayscaleFast()
{

    QBENCHMARK {

    QImage& image = imgfast;


    for (int ii = 0; ii < image.height(); ii++) {
        uchar* scan = image.scanLine(ii);
        int depth =4;
        for (int jj = 0; jj < image.width(); jj++) {

            QRgb* rgbpixel = reinterpret_cast<QRgb*>(scan + jj*depth);
            int gray = qGray(*rgbpixel);
            *rgbpixel = QColor(gray, gray, gray).rgba();
        }
    }

    }
}

QTEST_MAIN(TestImage)

Про файл:

QT       += core gui

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

TARGET = QImageTest
TEMPLATE = app

CONFIG  += qtestlib

SOURCES += testimage.cpp

HEADERS += testimage.h

Важная заметка:

  • Вы уже получаете существенное повышение производительности, просто переворачивая петли. В этом тесте это было ~90ms,
  • Вы можете использовать другие библиотеки, такие как opencv, чтобы выполнить преобразование в градациях серого, а затем собрать Qimage из буфера opencv. Я ожидаю еще лучшего улучшения производительности.
Источник

Начиная с Qt 5.5, вы можете вызывать QImage::convertToFormat() для преобразования QImage в градации серого следующим образом:

QImage image = ...;
image.convertToFormat(QImage::Format_Grayscale8);
Источник

Я выложу слегка измененную версию кода @UmNyobe. Я просто увеличиваю указатель для строк сканирования, а не вычисляю каждый пиксель через индекс.

// We assume the format to be RGB32!!!
Q_ASSERT(image.format() == QImage::Format_RGB32);
for (int ii = 0; ii < image.height(); ii++) {
    QRgb *pixel = reinterpret_cast<QRgb*>(image.scanLine(ii));
    QRgb *end = pixel + image.width();
    for (; pixel != end; pixel++) {
        int gray = qGray(*pixel);
        *pixel = QColor(gray, gray, gray).rgb();
    }
}
Источник

Внутренний класс Qt QPixmapColorizeFilter использует функцию grayscale это решает похожую тему.

Из него я вывел следующую функцию, которая должна решить проблему.

Важной частью является преобразование изображения в 32-битный формат, поэтому вы можете рассматривать каждый пиксель как 32-битное значение, и вам не нужно беспокоиться о битовом выравнивании.

Вы также можете использовать bits работать напрямую и перебирать все пиксели, а не перебирать строки и столбцы. С помощью этого трюка вы избежите умножения, выполненного в scanLine функция.

QImage convertToGrayScale(const QImage &srcImage) {
     // Convert to 32bit pixel format
     QImage dstImage = srcImage.convertToFormat(srcImage.hasAlphaChannel() ?
              QImage::Format_ARGB32 : QImage::Format_RGB32);

     unsigned int *data = (unsigned int*)dstImage.bits();
     int pixelCount = dstImage.width() * dstImage.height();

     // Convert each pixel to grayscale
     for(int i = 0; i < pixelCount; ++i) {
        int val = qGray(*data);
        *data = qRgba(val, val, val, qAlpha(*data));
        ++data;
     }

     return dstImage;
  }
Источник
Другие вопросы по тегам