选择随机像素的性能

Question

我是从 Rust 开始学习的，来自一种更高级的语言，有些东西对我来说很新鲜。我正在尝试 select 图像中的随机黑色像素并将其填充为白色。继续直到图像的给定部分变成白色。我正在使用 image 板条箱进行像素操作。

我做了一个天真的实现。我创建了一个新向量，遍历图像中的所有像素，select 那些黑色的像素，然后使用 rand crate:

从向量中选择一个随机索引

fn seed_pixel(img: &RgbImage) -> [u32; 2] {
    let mut empty_pixels: Vec<[u32; 2]> = Vec::new();
    for (x, y, pixel) in img.enumerate_pixels() {
        if pixel[0] == 0 {
            empty_pixels.push([x, y])
        }
    }

    let mut rng = rand::thread_rng();
    return *empty_pixels.choose(&mut rng).unwrap();
}

可以，但是效率太离谱了。对于更大的图像（2000 像素 x 1000 像素），大约需要 0.17 秒，而且由于我需要多次执行此操作，因此加起来很快。有没有更有效的方法来做到这一点？关于这些问题，我可以阅读任何资源吗？

Answer 1

@ChristophRackwitz 已经提出了一个建议（保留 HashSet 个黑色像素，只计算一次），我想添加三个：

如果您要用桶填充相邻像素，如果左侧的像素也是黑色，则不要添加像素
不生成所有黑色像素的列表，而是从图像中的随机位置开始并从那里搜索下一个黑色像素（但确保按照与 enumerate_pixels 相同的顺序搜索return 像素 - 确保图像访问是线性内存扫描）
不生成像素列表，但只记住一个像素。每当遇到黑色像素时，以 1 / number_of_found_black_pixels.

前两个想法改变了哪些像素 more/less 可能被选中（第一个偏向于黑色的高区域而不是宽阔的区域，第二个偏向于 non-black 像素的长延伸之后的黑色像素)，所以你需要接受它。

您需要对自己进行基准测试，其中哪些是个好主意，以及您的 seed_pixel 功能是否真的是问题的核心。

选择随机像素的性能

Performance of selecting random pixels

image

image-processing

rust