Время, необходимое для получения значений RGB изображений - PullRequest
Новая
       16

Время, необходимое для получения значений RGB изображений

0 голосов
/ 11 июня 2018

Я написал фрагмент кода для получения значения RGB в заданном месте на изображениях и был удивлен тем, как много времени это заняло.Вот код, который я использовал: 

path ="Images/"
listFiles = [f for f in listdir(path) if isfile(join(path, f))]
listFiles.sort()
rgbValue = np.zeros((len(listFiles), 3))
start = timeit.default_timer()
for i in range(50):
    for index, file in enumerate(listFiles):
        im = Image.open(path+file)
        pix = im.load()
        rgbValue[index, :] = pix[50, 50]  # Get the RGBA Value of the a pixel of an image in the position 50, 50
        im.close()
end = timeit.default_timer()
print("Done in {} s. Average time is {} s.".format(end-start, (end-start)/50))

Я работал с набором изображений (собак) из Google Images.Есть 68 изображений на общую сумму ~ 500 кб.Учитывая, что я 50 раз перебираю набор данных, я работаю с 4300 изображениями и около 2,5 Мб.И это заняло от 3 до 4 секунд!

Следовательно, я использовал cProfile, чтобы увидеть, где может быть узкое место в моем коде.Я поместил основную часть в функцию с именем pxValues, затем вызвал ее из cProfile: 

def pxValues():
    for i in range(50):
        for index, file in enumerate(listFiles):
            im = Image.open(path+file)
            pix = im.load()
            rgbValue[index, :] = pix[50, 50] 
            im.close()
    return True

cProfile.run('pxValues()')

    615404 function calls in 3.655 seconds

   Ordered by: standard name

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.075    0.075    3.655    3.655 <ipython-input-5-ccab4473739f>:1(pxValues)
        1    0.000    0.000    3.655    3.655 <string>:1(<module>)
     3400    0.003    0.000    0.003    0.000 BmpImagePlugin.py:49(_accept)
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 GifImagePlugin.py:38(_accept)
     3400    0.003    0.000    0.003    0.000 Image.py:2492(_decompression_bomb_check)
     3400    0.024    0.000    0.702    0.000 Image.py:2512(open)
     3400    0.019    0.000    0.350    0.000 Image.py:2556(_open_core)
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 Image.py:358(preinit)
     3400    0.010    0.000    0.019    0.000 Image.py:418(_getdecoder)
     3400    0.006    0.000    0.006    0.000 Image.py:519(__init__)
     3400    0.022    0.000    0.036    0.000 Image.py:560(close)
     3400    0.003    0.000    0.005    0.000 Image.py:586(__del__)
     6800    0.006    0.000    0.009    0.000 Image.py:794(load)
     3400    0.059    0.000    2.837    0.001 ImageFile.py:130(load)
     3400    0.005    0.000    0.062    0.000 ImageFile.py:259(load_prepare)
     3400    0.001    0.000    0.001    0.000 ImageFile.py:268(load_end)
    27200    0.010    0.000    0.016    0.000 ImageFile.py:522(_safe_read)
     3400    0.001    0.000    0.001    0.000 ImageFile.py:66(_tilesort)
     3400    0.013    0.000    0.298    0.000 ImageFile.py:78(__init__)
     3400    0.033    0.000    0.047    0.000 JpegImagePlugin.py:151(SOF)
     3400    0.025    0.000    0.033    0.000 JpegImagePlugin.py:199(DQT)
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 JpegImagePlugin.py:292(_accept)
     3400    0.068    0.000    0.275    0.000 JpegImagePlugin.py:304(_open)
     3400    0.002    0.000    0.007    0.000 JpegImagePlugin.py:418(_getmp)
     3400    0.005    0.000    0.005    0.000 JpegImagePlugin.py:481(_getmp)
    17000    0.016    0.000    0.037    0.000 JpegImagePlugin.py:52(Skip)
     3400    0.026    0.000    0.041    0.000 JpegImagePlugin.py:57(APP)
     3400    0.013    0.000    0.317    0.000 JpegImagePlugin.py:763(jpeg_factory)
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 TiffImagePlugin.py:252(_accept)
     3400    0.003    0.000    0.011    0.000 __init__.py:1284(debug)
     3400    0.003    0.000    0.003    0.000 __init__.py:1528(getEffectiveLevel)
     3400    0.004    0.000    0.008    0.000 __init__.py:1542(isEnabledFor)
    81600    0.015    0.000    0.015    0.000 _binary.py:23(i8)
    74800    0.029    0.000    0.054    0.000 _binary.py:71(i16be)
     6800    0.005    0.000    0.009    0.000 _util.py:13(isPath)
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 _util.py:23(__init__)
     3400    0.006    0.000    0.006    0.000 {built-in method PIL._imaging.jpeg_decoder}
     3400    0.057    0.000    0.057    0.000 {built-in method PIL._imaging.new}
    74800    0.025    0.000    0.025    0.000 {built-in method _struct.unpack}
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 {built-in method builtins.divmod}
        1    0.000    0.000    3.655    3.655 {built-in method builtins.exec}
     6800    0.004    0.000    0.004    0.000 {built-in method builtins.getattr}
    10200    0.007    0.000    0.007    0.000 {built-in method builtins.hasattr}
    10200    0.006    0.000    0.006    0.000 {built-in method builtins.isinstance}
    23800    0.003    0.000    0.003    0.000 {built-in method builtins.len}
     3400    0.268    0.000    0.268    0.000 {built-in method io.open}
    13600    0.002    0.000    0.002    0.000 {method 'append' of 'list' objects}
     3400    0.002    0.000    0.002    0.000 {method 'cleanup' of 'ImagingDecoder' objects}
     3400    0.150    0.000    0.150    0.000 {method 'close' of '_io.BufferedReader' objects}
     3400    2.486    0.001    2.486    0.001 {method 'decode' of 'ImagingDecoder' objects}
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
     3400    0.003    0.000    0.003    0.000 {method 'pixel_access' of 'ImagingCore' objects}
   122400    0.095    0.000    0.095    0.000 {method 'read' of '_io.BufferedReader' objects}
    10200    0.016    0.000    0.016    0.000 {method 'seek' of '_io.BufferedReader' objects}
     3400    0.004    0.000    0.004    0.000 {method 'setimage' of 'ImagingDecoder' objects}
     3400    0.006    0.000    0.007    0.000 {method 'sort' of 'list' objects}

Проблема заключается в том, что эта строка (ближе к концу отчета): 

3400    2.486    0.001    2.486    0.001 {method 'decode' of 'ImagingDecoder' objects}

У меня следующие вопросы:

1) Использую ли я нужные инструменты?Мои знания ограничены.

2) Почему этот шаг является узким местом?Какие операции наносят такой ущерб процессору?Я ожидаю, что преобразование изображений в массив RGB будет довольно «быстрым».

3) Есть ли способ улучшить скорость моего кода?У меня есть наборы данных изображений размером в пару Гб, и для работы с ними требуется вечность.

1 Ответ

0 голосов
/ 11 июня 2018

Для распаковки файлов JPEG требуется значительное количество ресурсов процессора, поэтому, если вы собираетесь делать это много, я бы рассмотрел возможность преобразования ваших файлов в менее требовательный формат, такой как NetPBM PPM (Портативный PixMap).Это легко сделать с помощью ImageMagick , который установлен в большинстве дистрибутивов Linux и доступен для macOS и Windows.Это сделает копию в формате PPM всех файлов JPEG в текущем каталоге: 

magick mogrify -format ppm *jpg

Затем попробуйте использовать соответствующий файл PPM вместо JPEG.

Еще одна вещь, которую вы могли бы легко сделать, это распараллеливать и делать несколько изображений одновременно с многопоточностью или многопроцессорностью.

И, наконец, ...

Почему вы проходитенабор 50 раз?

Разве вы не можете получить все необходимое за один проход, чтобы избежать декомпрессии каждый раз?

Что вы на самом деле пытаетесь сделать в целом?

...