如何实现Java截图分析程序从图像中心向外遍历检测指定像素

实现思路 #

这里提供两种可行方案，可根据实际使用场景选择：

方案1：逐层向外遍历（推荐，性能更高） #

无需提前生成全量坐标，按到中心点的层级从内到外遍历，找到目标像素即可立刻终止，适配你当前找到红色就跳出的逻辑：

1. 用变量d表示当前遍历的层级（即与中心点的切比雪夫距离），从0开始递增，最大到250即可覆盖全图
2. 每个层级遍历x偏移、y偏移的所有组合，同时校验坐标落在0~499的合法范围内
3. 每检测一个像素就判断是否符合条件，符合直接跳出所有循环

对应实现代码：

int center = 250;
int maxOffset = 250; // 500尺寸图像最大偏移就是250
breakthis : {
    // 从中心开始逐层向外，d是当前层级的偏移量
    for (int d = 0; d <= maxOffset; d++) {
        // 遍历当前层级所有x偏移
        for (int xOffset = -d; xOffset <= d; xOffset++) {
            int xpos = center + xOffset;
            // 校验x坐标合法
            if (xpos < 0 || xpos >= 500) continue;
            // 遍历当前层级所有y偏移
            for (int yOffset = -d; yOffset <= d; yOffset++) {
                // 保证只遍历当前层级的边界，避免重复检测内层已经查过的点
                if (Math.abs(xOffset) != d && Math.abs(yOffset) != d) continue;
                int ypos = center + yOffset;
                // 校验y坐标合法
                if (ypos <0 || ypos >=500) continue;
                
                int color = image.getRGB(xpos, ypos);
                int red = (color & 0x00ff0000) >> 16;
                int green = (color & 0x0000ff00) >> 8;
                int blue = color & 0x000000ff;
                if (red == 255) {
                    System.out.println("Red has been found inside the picture");
                    break breakthis;
                }
            }
        }
    }
}

如果要严格按照欧氏距离排序的遍历顺序，只需要把上面的层级判断条件替换为欧氏距离校验即可。

方案2：全量坐标按距离排序后遍历 #

就是你提到的思路实现，适合需要全量按距离顺序处理所有像素的场景，缺点是需要提前生成25万个坐标并排序，找到目标就终止的场景下性能不如方案1：

int center = 250;
List<int[]> points = new ArrayList<>();
// 生成所有坐标
for (int x = 0; x < 500; x++) {
    for (int y = 0; y < 500; y++) {
        points.add(new int[]{x, y});
    }
}
// 按到中心点的欧氏距离从小到大排序
Collections.sort(points, (p1, p2) -> {
    double d1 = Math.hypot(p1[0] - center, p1[1] - center);
    double d2 = Math.hypot(p2[0] - center, p2[1] - center);
    return Double.compare(d1, d2);
});

breakthis : {
    for (int[] point : points) {
        int xpos = point[0];
        int ypos = point[1];
        int color = image.getRGB(xpos, ypos);
        int red = (color & 0x00ff0000) >> 16;
        int green = (color & 0x0000ff00) >> 8;
        int blue = color & 0x000000ff;
        if (red == 255) {
            System.out.println("Red has been found inside the picture");
            break breakthis;
        }
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者iowna