实现图像相似度算法

C# 实现图像相似度算法
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。

闲言碎语
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
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;
for( int i = 0 ; i <histogram.Length ; i ++ )
histogram[ i ] = 0;
for( int i = 0 ; i <data.Height ; i ++ )
{
for( int 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)= 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(intfirstNum, intsecondNum)
{
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”~~
后记
开始看到这玩意儿的时候觉得这玩意儿很简单啊，可是一想不对劲，没有这么容易的事情，要不Google，MS这些大牛们做了这么久还没有像样的玩意儿出来。

果不其然，为了多了解一点相关的内容，我不得不Google了一下，觉得那
些术语完全不知所云，看不懂啊；看来我得祭出我一般不使用的大杀器了——百度一搜。

嘿，还真找出来了一堆东西，比Google上面的看起来容易多了，可是打开链接进去瞅瞅，发现还是非我当前能力之所及。

没学到东西，但是好歹还是了解了一点皮毛上的皮毛。