我用JAVA做了個簡易圖像相似度計算器

簡單說兩句：

筆主利用這個七夕前后兩天的寂寞時光，用JAVA磨了一個簡單的圖像相似度計算小程序，就在剛才終於糾結完畢，輸出了1.0版本，小小的滿足了一下可憐的虛榮心..→_→

使用最簡單最基礎的感知哈希算法，算法原理戳這里，絕對比筆主講的要好：

http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/07/principle_of_similar_image_search.html

 

UI設計圖：

 

實際運行效果圖：

 

關鍵算法：

// 全流程
public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 獲取圖像
    File imageFile = new File("c:/1.jpg");
    Image image = ImageIO.read(imageFile);
    // 轉換至灰度
    image = toGrayscale(image);
    // 縮小成32x32的縮略圖
    image = scale(image);
    // 獲取灰度像素數組
    int[] pixels = getPixels(image);
    // 獲取平均灰度顏色
    int averageColor = getAverageOfPixelArray(pixels);
    // 獲取灰度像素的比較數組（即圖像指紋序列）
    pixels = getPixelDeviateWeightsArray(pixels, averageColor);
    // 獲取兩個圖的漢明距離（假設另一個圖也已經按上面步驟得到灰度比較數組）
    int hammingDistance = getHammingDistance(pixels, pixels);
    // 通過漢明距離計算相似度，取值范圍 [0.0, 1.0]
    double similarity = calSimilarity(hammingDistance);
}

// 將任意Image類型圖像轉換為BufferedImage類型，方便后續操作
public static BufferedImage convertToBufferedFrom(Image srcImage) {
    BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(srcImage.getWidth(null),
            srcImage.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
    Graphics2D g = bufferedImage.createGraphics();
    g.drawImage(srcImage, null, null);
    g.dispose();
    return bufferedImage;
}

// 轉換至灰度圖
public static BufferedImage toGrayscale(Image image) {
    BufferedImage sourceBuffered = convertToBufferedFrom(image);
    ColorSpace cs = ColorSpace.getInstance(ColorSpace.CS_GRAY);
    ColorConvertOp op = new ColorConvertOp(cs, null);
    BufferedImage grayBuffered = op.filter(sourceBuffered, null);
    return grayBuffered;
}

// 縮放至32x32像素縮略圖
public static Image scale(Image image) {
    image = image.getScaledInstance(32, 32, Image.SCALE_SMOOTH);
    return image;
}

// 獲取像素數組
public static int[] getPixels(Image image) {
    int width = image.getWidth(null);
    int height = image.getHeight(null);
    int[] pixels = convertToBufferedFrom(image).getRGB(0, 0, width, height,
            null, 0, width);
    return pixels;
}

// 獲取灰度圖的平均像素顏色值
public static int getAverageOfPixelArray(int[] pixels) {
    Color color;
    long sumRed = 0;
    for (int i = 0; i < pixels.length; i++) {
        color = new Color(pixels[i], true);
        sumRed += color.getRed();
    }
    int averageRed = (int) (sumRed / pixels.length);
    return averageRed;
}

// 獲取灰度圖的像素比較數組（平均值的離差）
public static int[] getPixelDeviateWeightsArray(int[] pixels,final int averageColor) {
    Color color;
    int[] dest = new int[pixels.length];
    for (int i = 0; i < pixels.length; i++) {
        color = new Color(pixels[i], true);
        dest[i] = color.getRed() - averageColor > 0 ? 1 : 0;
    }
    return dest;
}

// 獲取兩個縮略圖的平均像素比較數組的漢明距離（距離越大差異越大）
public static int getHammingDistance(int[] a, int[] b) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < a.length; i++) {
        sum += a[i] == b[i] ? 0 : 1;
    }
    return sum;
}

// 通過漢明距離計算相似度
public static double calSimilarity(int hammingDistance){
    int length = 32*32;
    double similarity = (length - hammingDistance) / (double) length;

    // 使用指數曲線調整相似度結果
    similarity = java.lang.Math.pow(similarity, 2);
    return similarity;
}

UI部分的代碼就不公開了，成品下載地址如下（使用JDK1.5）：

http://download.csdn.net/detail/u011088871/7711833

 

解壓后打開 run.bat 批處理文件就可以跑起來了 :)