关于PImage.get(x,y,length,width)返回数据解析的技术问询

我需要持续监控PImage的特定区域颜色值，获取首个发生变化的像素XY坐标，用于基础碰撞检测与响应（比如监控阈值化视频特定区域，找到首个从黑变白的像素坐标）。

调用PImage.get()获取目标区域时遇到以下问题：

• PImage.get(x,y)能返回可读的颜色数据，但PImage.get(x,y,width,height)返回的是类似processing.core.PImage@693b37ff的对象标识，查文档得知该方法返回PImage对象，不清楚如何解析它的颜色或alpha数据。
• 尝试过使用PImage.pixels[]数组，但数据量过大，每帧遍历会影响性能，因此希望仅监控特定区域来优化性能。

复现该问题的代码：

PImage img;

void setup() {
    size(500, 500);
    
    img = createImage(250, 250, RGB);
    
    img.loadPixels();
    for (int i = 0; i < img.pixels.length; i++) {
        img.pixels[i] = color(0);
    }
    
    imageMode(CENTER);
    
    img.updatePixels();
}

void draw() {
    
    image(img, width / 2, height / 2);
    
    println(img.get((width / 2),(height / 2), 50, 50));
}

1. 解析get(x,y,w,h)返回的PImage对象 #

PImage.get(x,y,w,h)返回的是包含指定区域像素的新PImage实例。要获取颜色数据，需先调用loadPixels()加载子图像的像素数组，之后可通过pixels[]访问所有像素颜色，或用get(x,y)（此处x/y为子图像内的相对坐标）获取单个像素颜色。

示例代码：

// 获取监控区域的子图像
PImage subImg = img.get(box.bx, box.by, box.bW, box.bH);
// 加载子图像的像素数据
subImg.loadPixels();

// 遍历子图像像素，寻找首个符合条件的像素
for (int i = 0; i < subImg.pixels.length; i++) {
  color pixelColor = subImg.pixels[i];
  // 示例：判断像素是否变为白色
  if (pixelColor == color(255)) {
    // 转换为原图像中的坐标
    int subX = i % subImg.width;
    int subY = i / subImg.width;
    int originalX = box.bx + subX;
    int originalY = box.by + subY;
    println("首个变白的像素坐标：(" + originalX + ", " + originalY + ")");
    // 找到后立即终止遍历，提升性能
    break;
  }
}

2. 直接遍历原图像的指定区域（性能更优） #

无需创建子图像，直接计算监控区域的边界，逐行逐列遍历该范围内的像素，找到目标像素后立即停止，减少内存开销和遍历次数。

示例代码：

// 定义监控区域的边界
int startX = box.bx;
int startY = box.by;
int endX = startX + box.bW;
int endY = startY + box.bH;

// 加载原图像的像素数据（每帧仅需调用一次）
img.loadPixels();

// 遍历监控区域，优先按行/列查找，找到即停止
for (int y = startY; y < endY; y++) {
  for (int x = startX; x < endX; x++) {
    // 计算像素在pixels数组中的索引
    int index = y * img.width + x;
    color pixelColor = img.pixels[index];
    // 示例：检测像素从黑色变为白色
    if (pixelColor == color(255)) {
      println("首个变化的像素坐标：(" + x + ", " + y + ")");
      // 跳出所有循环，避免多余计算
      return;
    }
  }
}

3. 额外性能优化技巧 #

• 按需调用loadPixels()：仅在图像像素更新时（如视频新帧到来）调用，无需每帧重复加载。
• 缩小监控范围：在业务允许的前提下，尽量减小监控区域的尺寸，减少需要遍历的像素数量。
• 缓存初始状态：若检测的是从固定初始颜色的变化，可预先缓存监控区域的初始像素值，仅对比可能变化的像素（适用于非实时更新的图像场景）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Spenser Spratlin