Atitit 判断判断一张图片是否包含另一张小图片

Posted 2020-08-13 attilaxAti

 

Atitit 判断判断一张图片是否包含另一张小图片 

 

1. keyword1

2.  模板匹配是在图像中寻找目标的方法之一（切割+图像相似度计算）1

3. 匹配效果2

4. 图片相似度的算法（感知哈希算法”（Perceptual hash algorithm）2

5. 性能结果2

6. 如何提升性能3

6.1. 可以采用简化的算法。二次匹配法，先大概确定区域3

6.2. 切割图片设置一个step3

7. 参考资料3

8. ------code3

 

1. keyword

 

图像匹配

图片是否另外一张图片的一部分

如果是标准图片，模板匹配就好

 

2.  模板匹配是在图像中寻找目标的方法之一（切割+图像相似度计算）

。Come On, Boy.我们一起来看看模板匹配到底是怎么回事。

模板匹配的工作方式
    模板匹配的工作方式跟直方图的反向投影基本一样，大致过程是这样的：通过在输入图像上滑动图像块对实际的图像块和输入图像进行匹配。
    假设我们有一张100x100的输入图像，有一张10x10的模板图像，查找的过程是这样的：
  （1）从输入图像的左上角(0,0)开始，切割一块(0,0)至(10,10)的临时图像；
  （2）用临时图像和模板图像进行对比，对比结果记为c；
  （3）对比结果c，就是结果图像(0,0)处的像素值；
  （4）切割输入图像从(0,1)至(10,11)的临时图像，对比，并记录到结果图像；
  （5）重复（1）～（4）步直到输入图像的右下角。
    大家可以看到，直方图反向投影对比的是直方图，而模板匹配对比的是图像的像素值；模板匹配比直方图反向投影速度要快一些，但是我个人认为直方图反向投影的鲁棒性会更好。

 

3. 匹配效果

效果不错，基本可以确定查找到对应的区域坐标。。对于彩色图片，可以使用色彩空间信息排除掉其他错误的匹配图片，几乎可以精确的确定一个图片了。。

4. 图片相似度的算法（感知哈希算法”（Perceptual hash algorithm）

感知哈希算法”（Perceptual hash algorithm），它的作用是对每张图片生成一个“指纹”（fingerprint）字符串，然后比较不同图片的指纹。结果越接近，就说明图片越相似。

下面是一个最简单的实现：

第一步，缩小尺寸。将图片缩小到8×8的尺寸，总共64个像素。这一步的作用是去除图片的细节，只保留结构、明暗等基本信息，摒弃不同尺寸、比例带来的图片差异。

第二步，简化色彩。将缩小后的图片，转为64级灰度。也就是说，所有像素点总共只有64种颜色。

第三步，计算平均值。计算所有64个像素的灰度平均值。

第四步，比较像素的灰度。将每个像素的灰度，与平均值进行比较。大于或等于平均值，记为1；小于平均值，记为。

第五步，计算哈希值。将上一步的比较结果，组合在一起，就构成了一个64位的整数，这就是这张图片的指纹。组合的次序并不重要，只要保证所有图片都采用同样次序就行了。

得到指纹以后，就可以对比不同的图片，看看64位中有多少位是不一样的。在理论上，这等同于计算“汉明距离”。如果不相同的数据位不超过5，就说明两张图片很相似；如果大于10，就说明这是两张不同的图片。

 

 

5. 性能结果

在我机子上，语言java ，纯java实现。匹配变换dct算法size 8

每次移动step=5  。。使用了并行库。。

速度大概在120s。。懒得继续调整性能了，主要是测试思路，不过总结了思路，暂时先用着，理想的目标应该在3秒内。。

 

这个是参考文章的说法大概70秒。。语言是c#调用opencv接口

模板匹配和直方图反向投影的效率
    总的来说，模板匹配和直方图反向投影的效率都不高。在我的机器上，在1136*852大小的输入图像上匹配104*132的大小的模板图像（都是单通道灰度图像），大约需要700毫秒；而直方图反向投影大约需要75000毫秒（1.25分钟）。看来还需要继续学习，寻找更好的处理方法

 

6. 如何提升性能

主要算法消耗在匹配小图片上。。

6.1. 可以采用简化的算法。二次匹配法，先大概确定区域

。首先可以大幅度的就确定几张疑似图像坐标。。然后对疑似图像进行高精度算法匹配，就可以几乎匹配到唯一的一张。。如果图片是彩色图片，再使用颜色信息二次匹配相似度。。以及直方图等算法补充来匹配。。

6.2. 切割图片设置一个step

比如要寻找的图片大小60*60，可以设置一个20%以内的不敬step来跳跃切割，可以大幅度提升性能， 60/0.05=12.。 可以立马提升12倍的性能。。

 

然后大概选定了区域后，在使用精确移动step来切割图片。

 

7. 参考资料

 

如何判断一张图片是否包含另一张小图片？图像匹配？-CSDN论坛-CSDN.NET-中国最大的IT技术社区.html

模板匹配(Match Template) - Wuya - 博客园.html

算法 - JPEG的DCT压缩原理，谁能通俗易懂解释一下？ - SegmentFault.html

作者:: 绰号:老哇的爪子 （ 全名：：Attilax Akbar Al Rapanui 阿提拉克斯 阿克巴 阿尔 拉帕努伊 ） 

汉字名：艾提拉（艾龙），   EMAIL:[e-mail]

转载请注明来源： http://www.cnblogs.com/attilax/

 

8. ------code

 

private void t() throws IOException {

String big = "c:\\\\t.jpeg";

String lit = "c:\\\\lit.jpg";

// diff==484

 

BufferedImage lit_img = ImageIO.read(new File(lit));

 

int w2 = lit_img.getWidth();

int h2 = lit_img.getHeight();

 

imgx imgx = new imgx();

BufferedImage img = ImageIO.read(new File(big));

int width = img.getWidth();

int h = img.getHeight();

ImagePHash imagePHash = new ImagePHash(8, 8);

ImageReader ImageReader1 = imgx.ImgReader(new File(big));

 

String ext = filex.getExtName(big);

imgx.save(lit_img, "c:\\\\0tmpPic\\\\" + filex.getUUidName() + "." + ext, ext);

ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(3);

lab: for (int i = 0; i < width; i = i + 5) {

for (int j = 0; j < h; j = j + 5) {

// BufferedImage tmp =

// (BufferedImage) imgx.cutImage_retImg(big,

// i, j, w2, h2);

n++;

int x = i;

int y = j;

int nowCount=n;

Runnable ra = () -> {

 

process(lit_img, w2, h2, imgx, imagePHash, ImageReader1, nowCount,

ext, x, y);

};

es.execute(ra);

 

}

}

es.shutdown();

}

 

private int process(BufferedImage lit_img, int w2, int h2, imgx imgx,

ImagePHash imagePHash, ImageReader ImageReader1, int n, String ext,

int i, int j) {

Rectangle rect = new java.awt.Rectangle(i, j, w2, h2);

BufferedImage tmp = imgx.cutImg(rect, ImageReader1);

 

int dis = imagePHash.distance(tmp, lit_img);

 

if (dis < 5) {

log.info(" count:" + String.valueOf(n) + " dis:"

+ String.valueOf(dis) + " rect:" + String.valueOf(i) + "_"

+ String.valueOf(j));

// break lab;

}

if (dis < 10) {

String out = "c:\\\\0tmpPic\\\\" + filex.getUUidName() + "." + ext;

imgx.save(tmp, out, ext);

log.info(" count:" + String.valueOf(n) + " dis:"

+ String.valueOf(dis) + " rect:" + String.valueOf(i) + "_"

+ String.valueOf(j) + " file:" + out);

}

 

int cnt = n;

if (cnt % 100 == 0) {

String count = String.valueOf(cnt);

 

log.info(" count:" + count + " dis:" + String.valueOf(dis)

+ " rect:" + String.valueOf(i) + "_" + String.valueOf(j));

}

return n;

}

 

}

 

Atiend