图像相似度算法的C#实现及测评

　　近日逛博客的时候偶然发现了一个有关图片相似度的Python算法实现。想着很有意思便搬到C#上来了，给大家看看。51Testing软件测试网arq8O,\*}sJ@

闲言碎语

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　　才疏学浅，只把计算图像相似度的一个基本算法的基本实现方式给罗列了出来，以至于在最后自己测评的时候也大发感慨，这个算法有点不靠谱。不管怎么样，这个算法有时候还是有用的，所以还是列出来跟大家伙一起分享分享~~

　　PS：图像处理这一块博大精深，个人偶尔发现了点东西拿来分享。说的不好的地方，写得太糟的地方，诸位准备扔砖头还望淡定，淡定~~51Testing软件测试网+u"e V` e9LCDo]"x

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基本知识介绍51Testing软件测试网&]ign%LFp;F

颜色直方图51Testing软件测试网Pd6\c$`

               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。51Testing软件测试网9vm_c QE/Wz$n

灰度直方图51Testing软件测试网%h:H o8hj

　　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。

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算法实现51Testing软件测试网:pU] M%T

               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：51Testing软件测试网,?"P3cc4sw

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51Testing软件测试网'J+P~u/\?
u

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51Testing软件测试网
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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。

publicBitmapResize(stringimageFile,stringnewImageFile)51Testing软件测试网.\8F5Q+_!p#D

       {

           img =Image.FromFile(imageFile);51Testing软件测试网sTNL#j+D:SV5?

           BitmapimgOutput =newBitmap(img, 256, 256);51Testing软件测试网3FIH/x,Toh.A)l
{,\B W

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

           imgOutput.Dispose();

           return(Bitmap)Image.FromFile(newImageFile);51Testing软件测试网tC5^,fVkNo

     }51Testing软件测试网2X[Bi1@

　　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。51Testing软件测试网1~$[[;L{

步骤2，计算图像的直方图51Testing软件测试网%s0I%cu3\~6kR

publicint[] GetHisogram(Bitmapimg)51Testing软件测试网~ nE0sI-e

       {51Testing软件测试网 HNS/o
T

           BitmapDatadata = img.LockBits(newSystem.Drawing.Rectangle( 0 , 0 , img.Width , img.Height ),ImageLockMode.ReadWrite ,PixelFormat.Format24bppRgb );51Testing软件测试网/f-?mk3@)Nk

           int[ ] histogram =newint[ 256 ];

           unsafe51Testing软件测试网)[,h-`J9Xe9R

           {51Testing软件测试网h`$Q b%c?;qto|

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

                               intremain = data.Stride - data.Width * 3;51Testing软件测试网|:?0B#` `F"L&a

                               for(inti = 0 ; i < histogram.Length ; i ++ )

                                       histogram[ i ] = 0;51Testing软件测试网IPrs$_
f

                               for(inti = 0 ; i < data.Height ; i ++ )

                               {51Testing软件测试网h$AW-D4fZ)eY9r1R

                                       for(intj = 0 ; j < data.Width ; j ++ )51Testing软件测试网O/\5H:nv

                                       {51Testing软件测试网L;pl^QbN

                                               intmean = ptr[ 0 ] + ptr[ 1 ] + ptr[ 2 ];

                                               mean /= 3;

                                               histogram[ mean ] ++;

                                               ptr += 3;51Testing软件测试网4r-^.\-?6j,{2Z

                                       }

                                       ptr += remain;

                               }51Testing软件测试网$N*Z8Z9{R

           }51Testing软件测试网*bTV3`$d5c1x.x$W+t@!c

                       img.UnlockBits( data ); 

           returnhistogram;51Testing软件测试网'YS ozN0c5L

   }51Testing软件测试网*MaH.YZ&U:sW_j

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。51Testing软件测试网;dv];CR]sT8kH

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)=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

       privatefloatGetAbs(intfirstNum,intsecondNum)51Testing软件测试网2d D)Re[*?$aao

       {

           floatabs =Math.Abs((float)firstNum - (float)secondNum);51Testing软件测试网`C(Y l2i#dG"YUy

           floatresult =Math.Max(firstNum, secondNum);51Testing软件测试网`2}JW h'|7~/l(c

           if(result == 0)

               result = 1;

           returnabs / result;51Testing软件测试网? `PpF^g VF+u\

       }51Testing软件测试网4v FyS"DYQ3IW'z

 51Testing软件测试网:yt;G~O-bZQ
zD

       //最终计算结果

       publicfloatGetResult(int[] firstNum,int[] scondNum)

       {51Testing软件测试网M-Jn*R[2s,`

           if(firstNum.Length != scondNum.Length)51Testing软件测试网^6C5OGN/`7Tw#{

           {51Testing软件测试网{S6l%o*mp9lvx

               return0;

           }

           else

           {

               floatresult = 0;51Testing软件测试网To;hK*NwH

               intj = firstNum.Length;

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

               {51Testing软件测试网DmW!wyxoX

                   result += 1 - GetAbs(firstNum[i], scondNum[i]);51Testing软件测试网)u{7nw\n~R

                   Console.WriteLine(i +"----"+ result);51Testing软件测试网8U'h/b2ab8?

               }

               returnresult/j;

           }51Testing软件测试网|'A
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