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user32421
Asked: 2017-05-27 23:27:29 +0800 CST

Salvando pixels em imagens em um banco de dados

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Trabalho com cientistas que analisam imagens. Essas imagens têm um número limitado de cores e um componente principal de sua análise é entender como os pixels específicos são distribuídos dentro de cada imagem. Então basicamente o que eu preciso guardar para uma análise completa é a posição e a cor de cada um dos pixels. As imagens que preciso processar são coisas semelhantes a estas:

imagem de amostra

Observe que as formas geralmente não são quadrados ou retângulos, mas podem ser de qualquer forma. No entanto, o que é sempre o caso é que:

  • Há uma cor de fundo que dominará 60-90% da imagem
  • Existem apenas 6 cores diferentes em uso
  • As imagens variam em tamanho de 100x100 pixels a 1500x1000 pixels

Estaremos processando centenas de milhares de imagens. Então, isso rapidamente se tornará enorme se eu quiser armazenar a cor de cada pixel (imagens grandes têm 1,5 milhão de pixels). Eu não lidei com bancos de dados desse tamanho antes, nem lidei com o armazenamento de dados de pixel de imagens, então eu queria saber se você pode dar algum conselho em relação a:

  • Recomendações de banco de dados (favorecendo o PostgreSQL, mas qualquer solução de código aberto pode ser considerada)
  • Truques para armazenar os dados sem que as coisas se tornem tão grandes

Uma coisa que estou pensando é armazenar a cor de fundo principal para cada imagem, e dessa forma eu só tenho que armazenar os pixels que NÃO são a cor de fundo. Ajudaria, mas gostaria de saber se há mais que pode ser feito ...

database-design

1 respostas

  1. Best Answer

    Bancos de dados relacionais não são especialmente bons para armazenar informações que você diria "têm uma estrutura muito variável".

    Uma estrutura totalmente normalizada provavelmente representaria uma imagem do seu tipo com duas tabelas:

    1. um parapictures (picture_id,background_color)
    2. e outro para non_background_pixels_of_pictures (picture_id, x, y, color).

    Mas isso provavelmente consumiria muito espaço e seria inconveniente para o processamento de imagens. Tudo depende de que tipo de "consultas" você faria e quais ferramentas usaria.

    Alternativas (baseadas no PostgreSQL):

    1. Armazene uma referência a um arquivo de imagem padrão (o caminho do arquivo). Se isso for feito para fins "científicos", acho que você deseja um formato de armazenamento sem perdas. Isso permitirá usar muitas bibliotecas ou programas que trabalham diretamente com formatos de imagem padrão (TIFF, JPEG, PNG, ...).
    2. Armazene o formato de dados de imagem padrão como dados binários (um "blob", usando o byteatipo no PostgreSQL, por exemplo; ou o Large Objects Facility ).
    3. Use alguns tipos ou extensões específicos para imagens .

    Por exemplo, com certas versões do PostgreSQL, você pode usar:

    uma. PostPic:

    PostPic é uma extensão para os dbms PostgreSQL de código aberto que permite o processamento de imagens dentro do banco de dados, como o PostGIS faz para dados espaciais. Adiciona o novo tipo 'imagem' ao SQL, e várias funções para processar imagens e extrair seus atributos.

    b. PostgreSQL-IE

    [...] Para facilitar o desenvolvimento de novos sistemas CBIR, propomos uma extensão de tratamento de imagens para o sistema gerenciador de banco de dados relacional (RDBMS) PostgreSQL. Essa extensão, chamada PostgreSQL-IE, é independente da aplicação e oferece a vantagem de ser open source e portátil. O sistema proposto estende as funcionalidades da linguagem de consulta estruturada SQL com novas funções que são capazes de criar novos procedimentos de extração de características, novos vetores de características como combinações de características previamente definidas e novos métodos de acesso, bem como compor consultas de similaridade. O PostgreSQL-IE disponibiliza um novo tipo de dados de imagem, que permite a associação de várias imagens com um determinado atributo de imagem único.

    NOTA: esta parece ter sido uma tese de doutorado ou algum outro programa de pesquisa... de 2006. Confira também sua página de download .

    c. pg_image , um tipo de dados de imagem bitmap para imagens JPEG e PNG.

    Esta extensão fornece um tipo de dados IMAGE para armazenamento de imagens bitmap, que verifica se os dados da imagem estão em um formato reconhecido (PNG ou JPEG) e fornece funções de acesso para os metadados da imagem (formato, largura, altura), bem como os dados da imagem em si. Os recursos planejados incluem conversão entre formatos, corte e dimensionamento, anotação com texto e composição de várias imagens. Depende da biblioteca GD para carregamento e manipulação de imagens. Compatível com PostgreSQL 9.2 e 9.3beta2.

    NOTA: Parece que não está sendo mantido.

    Outras referências:

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