由图像的灰度化看基本图像处理(3)

[优化篇]

还以上篇中给出的灰度化代码为例

procedure Grayscale(const Bitmap:TBitmap);
var
  X: Integer;
  Y: Integer;
  PRGB: pRGBTriple;
  Gray: Byte;
begin
  for Y := 0 to (Bitmap.Height - 1) do
  begin
    PRGB := Bitmap.ScanLine[Y];
    for X := 0 to (Bitmap.Width - 1) do
    begin
      Gray := Trunc(0.3 * PRGB^.rgbtRed + 0.59 * PRGB^.rgbtGreen + 0.11 * PRGB^.rgbtBlue);
      PRGB^.rgbtRed:=Gray;
      PRGB^.rgbtGreen:=Gray;
      PRGB^.rgbtBlue:=Gray;
      Inc(PRGB);
    end;
  end;
end;

实际应用中，这种方法已经很快了，但实际上还存在可以优化的余地。

Gray := Trunc(0.3 * Red + 0.59 * Green + 0.11 * Blue);//这句用的是浮点运算

在图像处理中，速度就是生命，能不用浮点运算，就最好不要用！

Gray := (30 * Red + 59 * Green + 11 * Blue) div 100;
虽然这样一改，运算次数多了一次，但在我的雷鸟1.1G上，处理速度大概能提高5%左右！而同主频下(或略低，如Athlon 1600+相当于P4 1.6G)AMD的CPU浮点运算能力比Intel的较强，整数运算能力较弱，所以用Intel的CPU在这里更能体现出优势！

注：x div 100 和 Trunc(x/100)的效果是相同的，但查看其汇编代码可知一个用的指令是div,而另一个是fdiv(即进行浮点运算),还要调用函数Trunc,其处理速度差距非常大，所以能用 x div 100 的时候就不要用 Trunc(x/100)。

但这还不是最快的，再看一个：

Gray := HiByte(77 * Red + 151 * Green + 28 * Blue);
即
Gray := (77 * Red + 151 * Green + 28 * Blue) shr 8;
(建议用后一种，不要调用函数)

这种方法比最原始的方法快了近3/4！

什么意思呢？用77,151,28分别除以256试试～～～

移位是什么意思呢，和10进制的进位，退位联系一下，是不是可以近似的理解为乘除2的n次方呢？当然这和真正意义的乘除法是不一样的！比如shr(右移)，和真正的除法相比，比如shr 1，只有最后一个字位为0时(既为2的倍数)，它才等于除2！如二进制数110(6)右移1位变为11(3)，和6/2=3结果相同。

当然这和一开始的灰度化效果有了些误差！

如果允许存在更大的误差，还可以考虑另一种方法：

Gray := (Red shr 2) + (Red shr 4) + (Green shr 1) + (Green shr 4) + (Blue shr 3);

连乘法都没用，完全用移位实现，结合上面的解释，用除法来理解该表达式，其值只是约等于(0.3125 * Red + 0.5625 * Green + 0.125 * Blue)，和一开始的加权平均值有了比较大的误差！但如果对速度有苛刻的要求的话，可以怎么用！这比上一种方法还能再快5%！