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画像探索(最小二乗法)

創造工学の競技部門向けの予備実験として、簡単な画像探索プログラムの実験を行った。

処理の内容は、大きな元画像の中から、その一部をクリップした部分を検索するプログラムを動かしてもらった。 サンプルでは、全2次元空間をしらみつぶしに探す方法で、極めて遅いプログラムを示し、 改良高速化をしてもらうこととした。

ppm画像の読み込みサンプル

4年当初では、コマンドライン引数やら、画像形式の読み込みなどが理解していないため、 下記の readppm.cxx を示して、ppm画像の読み込み処理と、コマンドライン引数を説明。

画像探索プログラムのサンプル

前記プログラムがわかった所で、画像探索プログラムのサンプルコードを示す。 このプログラムは、1ドット毎に左上から右下まで移動させながら、 画素のRGBのズレの合計スコアの最小の場所を記憶させる手法。

自宅マシンで動かすと、600×400程度の画像の中から、100×100程度の画像を検索するのに、40秒ほどかかる。 実験では、動作確認のあと、処理の高速化をしてもらった。

また、問題が起こりそうな事例ということで、 検索画像が輝度補正がかっている場合(HSVなりYCbCrなりの色空間で比較が必要)や、 ぼけた画像でも正しく動くのか試してもらった。