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简单图像相似度算法的实现及测评(含代码)
作者:管理员  来源:本站原创   2016-10-25

基本知识介绍

颜色直方图

                颜色直方图是在许多图像检索系统中被广泛采用的颜色特征,它所描述的是不同色彩在整幅图像中所占的比例,而并不关心每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的对象或物体。颜色直方图特别适用于描述那些难以进行自动分割的图像。

灰度直方图

灰度直方图是灰度级的函数,它表示图像中具有每种灰度级的像素的个数,反映图像中每种灰度出现的频率。灰度直方图的横坐标是灰度级,纵坐标是该灰度级出现的频率,是图像的最基本的统计特征。

  本文中即是使用灰度直方图来计算图片相似度,关于算法那一块也不赘言了,毕竟图像学图形学,直方图我是门儿都不懂,我也不准备打肿脸充胖子,只想实现一个最基本的算法,然后从最直观的角度看看这个算法的有效性,仅此而已。

 

算法实现

                诸位看官休怪笔者囫囵吞枣,浅尝辄止的学习态度。额毕竟是因兴趣而来,于此方面并无半点基础(当然,除了知道RGB是啥玩意儿——这还幸亏当年计算机图形学的老师是个Super美女,因此多上了几节课的缘故),更谈不上半点造诣,看官莫怪莫怪,且忍住怒气,是走是留,小生不敢有半点阻拦~~

大致步骤如下:

1,  将图像转换成相同大小,以有利于计算出相像的直方图来

2,  计算转化后的灰度直方图

3,  利用XX公式,得到直方图相似度的定量度量

4,  输出这些不知道有用没用的相似度结果数据

代码实现

步骤1 将图像转化成相同大小,我们暂且转化成256 X 256吧。

 

public Bitmap Resize(string imageFile, string newImageFile)

        {

            img = Image.FromFile(imageFile);

            Bitmap imgOutput = new Bitmap(img, 256, 256);

            imgOutput.Save(newImageFile, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);

            imgOutput.Dispose();

            return (Bitmap)Image.FromFile(newImageFile);

      }

 

这部分代码很好懂,imageFile为原始图片的完整路径,newImageFile为强转大小后的256 X 256图片的路径,为了“赛”后可以看到我们转化出来的图片长啥样,所以我就把它保存到了本地了,以至于有了上面略显丑陋的代码。

步骤2,计算图像的直方图

public int[] GetHisogram(Bitmap img)

        {

            BitmapData data = img.LockBits( new System.Drawing.Rectangle( 0 , 0 , img.Width , img.Height ), ImageLockMode.ReadWrite ,PixelFormat.Format24bppRgb );

            int[ ] histogram = new int[ 256 ];

            unsafe

            {

                                byte* ptr = ( byte* )data.Scan0;

                                int remain = data.Stride - data.Width * 3;

                                forint i = 0 ; i < histogram.Length ; i ++ )

                                        histogram[ i ] = 0;

                                forint i = 0 ; i < data.Height ; i ++ )

                                {

                                        forint j = 0 ; j < data.Width ; j ++ )

                                        {

                                                int mean = ptr[ 0 ] + ptr[ 1 ] + ptr[ 2 ];

                                                mean /= 3;

                                                histogram[ mean ] ++;

                                                ptr += 3;

                                        }

                                        ptr += remain;

                                }

            }

                        img.UnlockBits( data ); 

            return histogram;

    }

这段就是惊天地泣鬼神的灰度直方图计算方法,里面的弯弯绕还是留给诸位自己去掺和。

步骤3,计算直方图相似度度量

这一步骤的法宝在于这个:

Sim(G,S)= HowTo其中G,S为直方图,N 为颜色空间样点数

为了大家少敲两行字儿,也给出一堆乱七八糟的代码:

 

//计算相减后的绝对值

        private float GetAbs(int firstNum, int secondNum)

        {

            float abs = Math.Abs((float)firstNum - (float)secondNum);

            float result = Math.Max(firstNum, secondNum);

            if (result == 0)

                result = 1;

            return abs / result;

        }

 

        //最终计算结果

        public float GetResult(int[] firstNum, int[] scondNum)

        {

            if (firstNum.Length != scondNum.Length)

            {

                return 0;

            }

            else

            {

                float result = 0;

                int j = firstNum.Length;

                for (int i = 0; i < j; i++)

                {

                    result += 1 - GetAbs(firstNum[i], scondNum[i]);

                    Console.WriteLine(i + "----" + result);

                }

                return result/j;

            }

    }

 

步骤4,输出

这个……诸位爱怎么输出就怎么输出吧。直接Console也好,七彩命令行输出也罢,亦或者保存到文本文件中留作纪念啦啦,诸位“好自为之”~~


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