java – Android傅里叶变换实时 – Renderscript

2019年8月6日 326次阅读

我正在尝试对传入的预览相机帧应用2D傅里叶变换.

所以这是我在每个onSurfaceTextureUpdated上执行的renderScript代码：

#pragma version(1)
#pragma rs java_package_name(foo.camerarealtimefilters)

rs_allocation inPixels;
int height;
int width;

void root(const uchar4 *in, uchar4 *out, uint32_t x, uint32_t y) {

    float3 fourierPixel;
    for(int k=0; k<=width; k++){
        for(int l=0; l<=height; l++){
            float3 pixel = convert_float4(rsGetElementAt_uchar4(inPixels, k, l)).rgb;
            float greyOrigPixel = (pixel.r + pixel.g + pixel.b)/3;
            float angle = 2 * M_PI * ( ((x * k) / width) + ((y * l) / height) );
            fourierPixel.rgb = greyOrigPixel*cos(angle);
        };
    };

    out->xyz = convert_uchar3(fourierPixel);
}

inPixels由此方法设置,

public void setInAllocation(Bitmap bmp) {
    inAllocation = Allocation.createFromBitmap(rs, bmp);
    fourierScript.set_inPixels(inAllocation);
};

现在我的代码背后的数学？基本上应用欧拉公式,忽略相位项,因为我不能用虚数做多少,只绘制幅度,即真实(余弦)部分.我当然可以看到灰度图像.

这是我的资源：

1)http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIPR2/fourier.htm
“…在图像处理中,通常只显示傅立叶变换的幅度,因为它包含空间域图像的几何结构的大部分信息.”

2)http://www.nayuki.io/page/how-to-implement-the-discrete-fourier-transform
我得到了欧拉公式,以及我如何应用它.

我的问题是,当我启动我的应用程序时,它会给我原始图像,无论相机看到什么,仅此而已.它也会在2到3秒后冻结.

我的代码出了什么问题？处理太多了吗？我问的是可能的(我在三星Galaxy S4 Mini上运行)？我只是想在相机框架上应用实时简单的DFT.

最佳答案 很难说为什么你的图像不会在没有看到Java代码的情况下显示更新.但是,您可以尝试一些帮助.

>如果您可以处理较低的精度,请使用float而不是double,因为这样可以提高性能
>如果您可以处理较低的精度,请使用#pragma rs_fp_relaxed,这将有助于提高性能
>您可以重新构建RS以具有设置功能,该功能应在首次运行之前调用.使用它来设置宽度/高度并预先计算FFT方程的固定部分

它看起来像这样：

rs_allocation angles;
uint32_t      width;
uint32_t      height;
uint32_t      total;

void setupPreCalc(uint32_t w, uint32_t h) {
    uint32_t x;
    uint32_t y;
    float curAngle;

    width = w;
    height = h;
    total = w * h;
    for (x = 0; x < width; x++) {
        for (y = 0; y < height; y++) {
            curAngle = 2 * M_PI * (y * width + x);
            rsSetElementAt_float(angles, curAngle, x, y);
        }
    }
}

>重新构造内核以获取输出分配元素以及操作的x和y坐标：

void __attribute __((kernel))doFft(uchar4 out,uint32_t x,uint32_t y)

>在每个帧之前,设置类似于您所做的输入分配,然后重新构造循环以使用预先计算的角度部分.
>以前,内核循环遍历输入中的所有坐标,计算灰度像素值,通过类似于您找到的等式运行它,然后将其设置为新的像素值,并在完成时从最终迭代中保存该值循环作为输出值.这不完全是你想要的. RS已经在输出分配中为您提供了特定位置,因此您需要对与该特定输出点相关的所有输入点进行求和.

使用预计算分配和内核的新形式,它可能如下所示：

void __attribute__((kernel)) doFft(uchar4 out, uint32_t x, uint32_t y) {
    //  Loop over all input allocation points
    uint32_t inX;
    uint32_t inY;
    float    curAngle;
    float4   curPixel;
    float4   curSum = 0.0;

    for (inX = 0; inX < width; inX++) {
        for (inY = 0; inY < height; inY++) {
            curPixel = convert_float4(rsGetElementAt_uchar4(inPixels, x, y));
            curPixel.rgb = (curPixel.r + curPixel.g + curPixel.b) / 3;

            curAngle = rsGetElementAt_float(angles, inX, inY);
            curAngle = curAngle * ((x + (y * width)) / total);

            curSum += curPixel * cos(curAngle);
        }
    }

    out = convert_uchar4(curSum);
}
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