Computer vision 质心算法

我正在为2D光栅实现一个简单的质心/质心算法。这在CPU上相当简单，但事实证明很难移植到GPU。 我的CPU版本类似于：

float sumX = 0., sumY = 0., c = 0.
for y in imageH:
    for x in imageW:
        if image[x, y] > threshold:
            sumX += x
            sumY += y
            c += 1.
 Point2D centroid = Point2D( sumX / c, sumY / c )

我的GPU版本（带backbuffers/pingpong的GLSL）目前不起作用，如果满足条件，基本上应该对相邻像素求和（输入纹理可以有一个由黑白形状组成的位掩码图像，因为现在一个形状就足够了，我将从那里开始）

vec2 pixSize=1./决议
vec4 originalTexture=纹理（myTex，uv）；
if（frame==0&&originalTex.r>treshold）
{
gl_FragColor=vec4（gl_FragCoord，0,0.）；
其他的
{
对于（int y=-1；y这是一个直接的归约问题

使用这些值创建一个三通道纹理T

if(image[x,y] > threshold) {
    T[x,y,0] = x;
    T[x,y,1] = y;
    T[x,y,2] = 1;
} else {
    T[x,y,0] = T[x,y,1] = T[x,y,2] = 0;
}

然后将纹理减少一个常数因子，直到得到一个1x1像素。这需要
O（log（max（w，h））
GPU友好的步骤，因此非常有效。下面是一些幻灯片。事实上，即使是
glGenerateMipmap（）
之类的东西也可以工作，尽管它使用的确切过滤器是特定于实现的

接下来，将纹理减少到单个像素后，通过以下方式提取质心：

x = T[0,0,0]/T[0,0,2];
y = T[0,0,1]/T[0,0,2];

完成了

编辑：使用片段着色器进行简单的因子2缩减，操作如下：

layout(binding = 0) uniform sampler2D TEX;
void main() {
    vec2 uv = 2*gl_FragCoord.xy/textureSize(TEX, 0);
    gl_FragColor = texture(TEX, uv);
}

您需要使用双线性缩小过滤器和（0,0,0,0）钳制到边框环绕模式将上一个纹理绑定到TEX。将下一个纹理层设置为渲染目标。
这是一个直接的缩减问题

使用这些值创建一个三通道纹理T

if(image[x,y] > threshold) {
    T[x,y,0] = x;
    T[x,y,1] = y;
    T[x,y,2] = 1;
} else {
    T[x,y,0] = T[x,y,1] = T[x,y,2] = 0;
}

然后将纹理减少一个常数因子，直到得到一个1x1像素。这需要
O（log（max（w，h））
GPU友好的步骤，因此非常有效。下面是一些幻灯片。事实上，即使是
glGenerateMipmap（）
之类的东西也可以工作，尽管它使用的确切过滤器是特定于实现的

接下来，将纹理减少到单个像素后，通过以下方式提取质心：

x = T[0,0,0]/T[0,0,2];
y = T[0,0,1]/T[0,0,2];

完成了

编辑：使用片段着色器进行简单的因子2缩减，操作如下：

layout(binding = 0) uniform sampler2D TEX;
void main() {
    vec2 uv = 2*gl_FragCoord.xy/textureSize(TEX, 0);
    gl_FragColor = texture(TEX, uv);
}

您需要使用双线性缩小过滤器和（0,0,0,0）钳制到边框环绕模式将上一个纹理绑定到TEX。将下一个纹理层设置为渲染目标

为每个对象渲染具有唯一颜色的ROI 2D纹理


对于每个对象（唯一颜色），在指定位置渲染像素

使用GLSL着色器计算具有“相同”颜色的所有像素的CoM


glReadPixels
在每个对象的指定位置


将颜色转换回二维位置


我刚才为了好玩而破坏了我的天真GLSL实现：

//---------------------------------------------------------------------------
//顶点
//---------------------------------------------------------------------------
#版本420核心
//---------------------------------------------------------------------------
vec4顶点中的布局（位置=0）；
vec4颜色的布局（位置=3）；
平放vec4列；//对象颜色
统一mat4 mvp；//纹理分辨率
void main（）
{
col=颜色；
gl_位置=mvp*顶点；
}
//---------------------------------------------------------------------------

CPU sise C++/OpenGL/VCL代码：

//---------------------------------------------------------------------------
//碎片
//---------------------------------------------------------------------------
#版本420核心
//---------------------------------------------------------------------------
vec4列中的平面；//对象颜色
out vec4 gl_FragColor；//片段输出颜色
均匀采样2D txr；//要模糊的纹理
均匀浮点xs，ys；//纹理分辨率
//---------------------------------------------------------------------------
void main（）
{
浮点数x，y，dx，dy，xx，yy，nn；
vec3 dc；
dx=1.0/（xs-1.0）；xx=0.0；
dy=1.0/（ys-1.0）；yy=0.0；nn=0.0；
对于（x=0.0；x>8）和（255））>>8；
}
//渲染图像（旧API）
glBegin（GL_QUADS）；
GL3F（1.0,1.0,1.0）；
glTexCoord2f（0.0,1.0）；glVertex2i（0,0）；
glTexCoord2f（0.0,0.0）；glVertex2i（0,ys）；
glTexCoord2f（1.0,0.0）；glVertex2i（xs，ys）；
glTexCoord2f（1.0,1.0）；glVertex2i（xs，0）；
格伦德（）；
glBindTexture（GL_TEXTURE_2D，0）；
glDisable（GL_纹理_2D）；
//渲染计算CoM
r=10；
glLineWidth（5.0）；
GL3F（0.1,0.1,0.1）；
glBegin（GL_行）；
for（i=0；iHandleType=bmDIB；//允许直接访问像素
bmp->PixelFormat=pf32bit；//将pixel设置为32bit，使int与pixel的大小相同
xs=bmp->Width；//分辨率应为2的幂
ys=bmp->高度；
txr=new int[xs*ys]；//创建线性帧缓冲区
对于（adr=0，y=0；y扫描线[y]；
对于（x=0；x txr[]
c、 c32=pp[x]；c.db[3]=0；
q=c.db[2]；
c、 db[2]=c.db[0]；
c、 db[0]=q；
txr[adr]=c.c32；
对于（i=0；i=0）
{
obj[objs].col=c.c32；
obj[objs].x=0；
obj[objs].y=0；
objs++；
}
}
}
glGenTextures（1，&txr\u img）；
glEnable（GL_纹理_2D）；//将其复制到gfx卡
glBindTexture（GL_TEXTURE_2D，txr_img）；
glPixelStorei（GLU解包对齐，4）；
glTexParameteri（GL_纹理_2D、GL_纹理_包裹、GL_夹具）；
glTexParameteri（GL_纹理2D、GL_纹理包裹、GL_夹具）；
glTexParameteri（GL_纹理2D，GL_纹理MAG_过滤器，GL_最近）；
glTexParameteri（GL\u纹理\u 2D，GL\u纹理\u最小\u过滤器，GL\u最近）；
glTexEnvf（GL_纹理_环境，GL_纹理_环境模式，GL_调制）；
//glTexEnvf（GL_纹理，GL_纹理