image processing

Статьи по dlib

На сайте студии LightHouse Software, использующей и активно продвигающей язык D, опубликовано несколько интересных статей по использованию коллекции библиотек dlib – в частности, о рисовании фрактала Курликю и графических примитивов с использованием dlib.image, а также о процедурном генерировании картинки с Псаем с последующим сохранением в файл.

http://lhs-blog.info/programming/dlang/fraktal-kurlikyu
http://lhs-blog.info/programming/dlang/dobavlenie-graficheskih-primitivov-v-dlib
http://lhs-blog.info/programming/dlang/gangnam-style-v-d
http://lhs-blog.info/programming/dlang/sohranenie-izobrazheniya-v-fayl

Бенчмарк загрузки PNG

Не так давно один из участников сообщества D провел любопытный тест, сравнив скорости загрузки изображения в формате PNG с различными библиотеками. В сравнении участвовали D-библиотеки (dlib и imageformats), а также C#.

Использовалось RGB-изображение размером 2048х2048, компилятор DMD 2.0.67 c флагами -release -inline -O. Задачей была загрузка из PNG, отражение по горизонтали и сохранение в PNG. Результат получился следующий:

C#:
Загрузка – 90 мс
Отражение – 10 мс
Сохранение – 380 мс

D (dlib):
Загрузка – 500 мс
Отражение – 30 мс
Сохранение – 950 мс

D (imageformats):
Загрузка – 230 мс
Отражение – 30 мс
Сохранение – 1100 мс

Тред с обсуждением

На днях обязательно сделаю собственный тест – необходимо выяснить, что именно тормозит в декодере.

dlib 0.5

Не так давно состоялось очередное крупное обновление коллекции библиотек dlib – вышла версия 0.5, наиболее значительным нововведением которой стала поддержка ручного управления памятью (РУП). Но – обо всем по порядку…

  • Новый модуль dlib.core.memory предоставляет средства для ручного выделения и высвобождения динамической памяти, независимые от сборщика мусора и основанные на malloc/free. Имеется поддержка структур, классов и массивов. При использовании классов рекомендуется использовать интерфейс ManuallyAllocatable и перегружать метод free, который ответственен за удаление объекта – в противном случае корректное удаление в некоторых случаях не гарантировано (например, при доступе через интерфейс или родительский класс).
  • Началась работа по переводу всей dlib на РУП. Так, загрузчики изрбражений (PNG, JPEG, TGA, BMP) в новой версии полностью независимы от сборщика мусора. Для этого активно используется паттерн абстрактной фабрики, ответственный за создание изображений  в памяти. Кстати, в загрузчике PNG значительно улучшена поддержка индексированных изображений, для них добавлена поддержка альфа-канала.
  • Кроме того, на РУП переведены некоторые контейнеры из dlib.container – BST, ассоциативный массив. Реализован полностью ручной динамический массив (dlib.container.array).
  • Еще одна новинка – ООП для структур (dlib.core.oop). Это экспериментальный модуль, реализующий для структур прототипный стиль ООП с поддержкой множественного наследования и параметрического полиморфизма. Полностью заменить классы он, конечно, не может, но окажется весьма полезен, если нужно создавать объекты с наследованием в стеке. В будущем планируется переписать некоторые внутренние механизмы dlib с использованием этой легковесной объектной системы.
  • В пакете dlib.math появилась поддержка дуальных кватернионов. Это частный случай алгербы Клиффорда, обобщение кватернионов на поле дуальных чисел. Их можно использовать, например, для описания движения тел в кинематике – один дуальный кватернион охватывает и перенос, и вращение. Кстати, реализация обычных кватернионов через инкапсуляцию теперь совместима с векторами.
  • Изменения коснулись и пакета вычислительной геометрии. Усеченная пирамида (dlib.geometry.frustum) теперь задается с нормалями ограничивающих плоскостей, указывающими наружу пирамиды. Подвергся изменению API проверки пересечения Frustum с AABB. Исправлены ошибки в реализации AABB и плоскости.

dcraw

В поисках удобного и не слишком требовательного к ресурсам RAW-проявщика под Linux, я остановился на RAWTherapee и его бэкенде dcraw. Последний в виде консольной утилиты поддерживает RAW-файлы моей Sony ILCE-3000 и показывает неожиданно хорошие результаты, по сравнению с JPEG’ом из камеры:

Команда, которую я использовал:
dcraw -a -b 0.7 -w -m 1 -C 1 1 -n 400 -q 3 DSC01269.ARW
“Невооруженным глазом” видны лучшие показатели яркости и практически полное отсутствие шума. dcraw способен сохранять в несжатый формат PPM, что позволяет проводить дальнейшую обработку в GIMP или другом редакторе, а уже потом экспериментировать со сжатием.

Поддержка JPEG в dlib

Коллекция библиотек dlib обзавелась начальной поддержкой декодирования формата JPEG (dlib.image.io.jpeg). Пока поддерживается только baseline-часть стандарта, декодер читает только изображения с прореживанием 4:2:0 и не загружает метаданные EXIF (эти ограничения постепенно будут исправлены). Как и другие декодеры графических форматов в dlib, модуль работает на основе абстрактных потоков ввода/вывода (dlib.core.stream).
Поддержка сохранения в JPEG в ближайшем будущем не планируется.