Можно ли оптимизировать этот код обработки изображений, чтобы использовать меньше памяти?

Question

У меня есть функция Python, которая принимает строковое s-выражение типа "(add (sub 10 5) 5)", где "add" и "sub" на самом деле являются функциями обработки изображений, а также оценивает и создает изображение, представленное в строке. Функции обработки изображений принимают константы, переменные или другие изображения (представленные в виде списков векторов) и возвращают изображения, представленные таким же образом. PIL используется для преобразования изображения, представленного в виде списка векторов, в файл изображения.

Чтобы оценить s-выражения префиксной нотации, я преобразовываю s-expr в список, переворачиваю его и повторяю токены до тех пор, пока не будет найдена функция, после чего выполняется функция обработки изображения, и результирующее изображение заменяет функцию и ее аргументы в списке. Это делается до тех пор, пока в списке не останется только один элемент, который является окончательным изображением.

Функции обработки изображений просты - большинство выполняет некоторую математическую операцию для каждого из значений (r,g,b) в изображении (ях).

Проблема в том, что мой компьютер останавливается, если я хочу делать изображения приличного размера для более сложных выражений. Можно ли это оптимизировать, чтобы использовать меньше памяти?

def createImage(self, sexpr, filename, (picWidth, picHeight)):
    """Use the image processing functions in ImgProcessing
       to create an image from the procedural information
       contained in the s-expression."""

    img = Image.new("RGB",(picWidth,picHeight),(255,255,255))
    ip = ImgProcessing(picWidth,picHeight)

    # Split s-expression into list of tokens and reverse
    sList = sexpr.replace("(","").replace(")","").split()
    sList.reverse()

    while len(sList) > 1:

        for index,token in enumerate(sList):
            # If token is an image processing function
            if type(token) == str and self.FuncSet.has_key(token):
                # If this function takes one argument
                if self.FuncSet[token] == 1:
                    rawImage = eval("ip." + token + "(" + "\"" + str(sList[index-1]) +
                                    "\"" + ")")
                    sList = sList[:index-1] + [rawImage] + sList[index+1:]
                    break
                # If this function takes two arguments
                elif self.FuncSet[token] == 2:
                    rawImage = eval("ip." + token + "(" + "\"" + str(sList[index-1]) +
                                    "\"" + "," + "\"" + str(sList[index-2]) + "\"" +
                                    ")")
                    sList = sList[:index-2] + [rawImage] + sList[index+1:]
                    break

    img.putdata(sList[0])
    img.save(filename)

Answer 1

Профилирование может сказать вам, где программа проводит большую часть своего времени.

Во-вторых, это str(sList[index-1]) преобразование Image в строку? Есть ли ip.token(...) вернуть изображение? Если это так, вы конвертируете строку и изображение несколько раз. Это может быть очень медленно.

Это может помочь изменить

rawImage = eval("ip." + token + "(" + "\"" + str(sList[index-1]) +
                                    "\"" + ")")

что-то вроде

getattr(ip,token)(sList[index-1])

но, конечно, это зависит от того, какой тип аргумента ip.token надеется. Я не мог найти информацию о ImgProcessing от Google Это пользовательский класс? Если так, это может помочь объяснить больше о том, как это работает. Если ip.token может быть изменен с получения строк на получение изображений, что может быть большим улучшением.

Answer 2

По моему опыту, все, что вы делаете в чистом Python или PIL попиксельно на большом изображении, будет медленным, как патока в январе. Подумайте о переносе низкоуровневого материала в расширение Python, написанное на C. Я использовал OpenCV, но это требует некоторого изучения.