Итак, как я уже говорил в предыдущей записи, алгоритм китайцев у меня заработал. Вот — сравнение с моим:
Производительность, по вертикали — логарифм времени выполнения операции, по горизонтали — корень из количества пикселей на картинке. Синее, красное, розовое — мое; зеленое, голубое и желтое — китайцев. Верхняя пара кривых — для 50% соотношения пикселей изображения и фона; средняя — для 10%; нижняя — для 90%.
В ходе тестов, кстати, выяснилось, что мой алгоритм глючит: периодически он пропускает переименование меток (видимо, какой-то косяк в функции перемаркировки, но мне лень его искать: мой алгоритм настолько тормозной, что я его использовать не буду, выкину нафиг).
Пока что я не стал добавлять поиск 4-связанных областей по алгоритму китайцев, сделаю это позже. Ну и еще не сделано выделение объектов (это — примитивная операция, сделать несложно). В общем же все достаточно просто:
/**
* label 4-connected components on image
* (slow algorythm, but easy to parallel)
*
* @param I (i) - image ("packed")
* @param W,H,W_0 - size of the image (W - width in pixels, W_0 - width in octets)
* @param Nobj (o) - number of objects found
* @return an array of labeled components
*/
CCbox *cclabel4(unsigned char *Img, int W, int H, int W_0, size_t *Nobj){
unsigned char *I = FC_filter(Img, W_0, H);
#include "cclabling.h"
FREE(I);
return ret;
}
// label 8-connected components, look cclabel4
CCbox *cclabel8(unsigned char *I, int W, int H, int W_0, size_t *Nobj){
#define LABEL_8
#include "cclabling.h"
#undef LABEL_8
return ret;
}
И вот реализация алгоритма китайцев:
CCbox *ret = NULL;
size_t N = 0, // current label
Ntot = 0, // number of found objects
Nmax = W*H/4; // max number of labels
size_t *labels = char2st(I, W, H, W_0);
int w = W - 1, h = H - 1;
int y;
size_t *assoc = Malloc(Nmax, sizeof(size_t)); // allocate memory for "remark" array
inline void remark(size_t old, size_t *newv){
size_t new = *newv;
if(old == new || assoc[old] == assoc[new])
return;
if(!assoc[old]){ // try to remark non-marked value
assoc[old] = new;
return;
}
// value was remarked -> we have to remark "new" to assoc[old]
// and decrement all marks, that are greater than "new"
size_t ao = assoc[old], an = assoc[new];
// now we must check assoc[old]: if it is < new -> change *newv, else remark assoc[old]
if(ao < an)
*newv = old;
else{
size_t x = ao; ao = an; an = x; // swap values
}
OMP_FOR()
for(int i = 1; i <= N; i++){
size_t m = assoc[i];
if(m < an) continue;
if(m == an)
assoc[i] = ao;
else
assoc[i]--;
}
Ntot--;
}
size_t *ptr = labels;
for(y = 0; y < H; y++){ // FIXME!!!! throw out that fucking "if" checking coordinates!!!
bool found = false;
size_t curmark = 0; // mark of pixel to the left
for(int x = 0; x < W; x++, ptr++){
size_t curval = *ptr;
if(!curval){ found = false; continue;}
size_t *U = (y) ? &ptr[-W] : NULL;
size_t upmark = 0; // mark from line above
if(!found){ // new pixel, check neighbours above
found = true;
// now check neighbours in upper string:
if(U){
if(x && U[-1]){ // there is something in upper left corner -> use its value
upmark = U[-1];
}else // check point above only if there's nothing in left up
if(U[0]) upmark = U[0];
if(x < w && U[1]){ // there's something in upper right
if(upmark){ // to the left of it was pixels
remark(U[1], &upmark);
}else
upmark = U[1];
}
}
if(!upmark){ // there's nothing above - set current pixel to incremented counter
size_t *D = (y < h) ? &ptr[W] : NULL;
if( !(x && ((D && D[-1]) || ptr[-1])) // no left neighbours
&& !(x < w && ((D && D[1]) || ptr[1])) // no right neighbours
&& !(D && D[0])){ // no neighbour down
*ptr = 0; // erase this hermit!
continue;
}
upmark = ++N;
assoc[upmark] = ++Ntot; // refresh "assoc"
}
*ptr = upmark;
curmark = upmark;
}else{ // there was something to the left -> we must chek only U[1]
if(U){
if(x < w && U[1]){ // there's something in upper right
remark(U[1], &curmark);
}
}
*ptr = curmark;
}
}
}
// Step 2: rename markers
// first correct complex assotiations in assoc
OMP_FOR()
for(y = 0; y < H; y++){
size_t *ptr = &labels[y*W];
for(int x = 0; x < W; x++, ptr++){
size_t p = *ptr;
if(!p){continue;}
*ptr = assoc[p];
}
}
FREE(assoc);
FREE(labels);
А вот — так сказать, на память — мое нерабочее поделие:
CCbox *ret = NULL;
size_t N _U_ = 0, Ncur = 0;
size_t *labels = char2st(I, W, H, W_0);
int y;
// Step 1: mark neighbours by strings
size_t *ptr = labels;
for(y = 0; y < H; y++){
bool found = false;
for(int x = 0; x < W; x++, ptr++){
if(!*ptr){ found = false; continue;}
if(!found){
found = true;
++Ncur;
}
*ptr = Ncur;
}
}
// Step 2: fill associative array with remarking
N = Ncur+1; // size of markers array (starting from 1)
size_t i, *assoc = Malloc(N, sizeof(size_t));
for(i = 0; i < N; i++) assoc[i] = i; // primary initialisation
// now we should scan image again to rebuild enumeration
// THIS PROCESS AVOID PARALLELISATION???
Ncur = 0;
size_t h = H-1
#ifdef LABEL_8
,w = W-1;
#endif
;
inline void remark(size_t old, size_t *newv){
size_t new = *newv;
if(assoc[old] == new)
DBG("(%zd)\n", new);
if(assoc[old] == old){ // remark non-remarked value
assoc[old] = new;
return;
}
// value was remarked -> we have to remark "new" to assoc[old]
// and decrement all marks, that are greater than "new"
size_t ao = assoc[old];
// now we must check assoc[old]: if it is < new -> change *newv, else remark assoc[old]
if(ao < new)
*newv = ao;
else{
size_t x = ao; ao = new; new = x; // swap values
}
int xx = old + W / 2;
if(xx > N) xx = N;
OMP_FOR()
for(int i = 1; i <= xx; i++){
size_t m = assoc[i];
if(m < new) continue;
if(m == new)
assoc[i] = ao;
else if(m <= Ncur)
assoc[i]--;
}
Ncur--;
}
for(y = 0; y < H; y++){ // FIXME!!!! throw out that fucking "if" checking coordinates!!!
size_t *ptr = &labels[y*W];
bool found = false;
for(int x = 0; x < W; x++, ptr++){
size_t curval = *ptr;
if(!curval){ found = false; continue;}
if(found) continue; // we go through remarked pixels
found = true;
// now check neighbours in upper and lower string:
size_t *U = (y) ? &ptr[-W] : NULL;
size_t *D = (y < h) ? &ptr[W] : NULL;
size_t upmark = 0; // mark from line above
if(U){
#ifdef LABEL_8
if(x && U[-1]){ // there is something in upper left corner -> make remark by its value
upmark = assoc[U[-1]];
}else // check point above only if there's nothing in left up
#endif
if(U[0]) upmark = assoc[U[0]];
#ifdef LABEL_8
if(x < w) if(U[1]){ // there's something in upper right
if(upmark){ // to the left of it was pixels
remark(U[1], &upmark);
}else
upmark = assoc[U[1]];
}
#endif
}
if(!upmark){ // there's nothing above - set current pixel to incremented counter
#ifdef LABEL_8 // check, whether pixel is not single
if( !(x && ((D && D[-1]) || ptr[-1])) // no left neighbours
&& !(x < w && ((D && D[1]) || ptr[1])) // no right neighbours
&& !(D && D[0])){ // no neighbour down
*ptr = 0; // erase this hermit!
continue;
}
#endif
upmark = ++Ncur;
}
// now remark DL and DR corners (bottom pixel will be checked on next line)
if(D){
#ifdef LABEL_8
if(x && D[-1]){
remark(D[-1], &upmark);
}
if(x < w && D[1]){
remark(D[1], &upmark);
}
#else
if(D[0]) remark(D[0], &upmark);
#endif
}
// remark current
remark(curval, &upmark);
}
}
// Step 3: rename markers
// first correct complex assotiations in assoc
OMP_FOR()
for(y = 0; y < H; y++){
size_t *ptr = &labels[y*W];
for(int x = 0; x < W; x++, ptr++){
size_t p = *ptr;
if(!p){continue;}
*ptr = assoc[p];
}
}
FREE(assoc);
FREE(labels);
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
