java - Android Fourier Transform Realtime-渲染脚本

我正在尝试在传入的预览相机帧上应用2D傅立叶变换。
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是通过这种方法设置的，

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是什么？基本上应用欧拉公式，忽略相位项，因为我对虚数不能做太多，而仅画出幅度，即实数(余弦)部分。我当然可以对图像进行灰度处理，如您所见。

这是我的资源:

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

2)http://www.nayuki.io/page/how-to-implement-the-discrete-fourier-transform
我在哪里获得欧拉公式，以及如何应用它。

我的问题是，当我启动应用程序时，它会给我原始图像，无论摄像机看到什么，仅此而已。 2到3秒后它也会卡住。

我的代码有什么问题？太多了吗？我要问的可能吗(我正在Samsung Galaxy S4 Mini上运行它)？我只想在摄像机框架上应用实时简单DFT。

最佳答案

很难说为什么您的图像不显示Java代码就不会显示更新。但是，您可以尝试以下一些方法。

如果可以处理较低的精度，请使用float而不是double，因为这将提高

的性能

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

的性能。

您可以重新构造RS以使其具有设置功能，该功能应在首次运行之前被调用。使用此设置宽度/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);
        }
    }
}

重新构建内核，以获取输出Allocation元素以及正在操作的x和y坐标:

void __attribute__((kernel))doFft(uchar4 out, uint32_t x, uint32_t y)

在每帧之前，将输入分配设置为与完成的操作类似，然后重新构建循环以使用预先计算的角度部分。

以前，内核在输入中循环所有坐标，计算灰度像素值，通过类似于您找到的方程式运行它，然后将其设置为新的像素值，并在完成最后一次迭代时保存该值循环的值作为输出值。这不是您想要的。 RS已经在输出Allocation中为您提供了特定位置，因此您需要对与该特定输出点有关的所有输入点进行求和。

使用pre-calc Allocation和新的内核形式，它看起来可能像这样:

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);
}