Java的图像比较技术

Question

我正在寻找几种方法来比较两个图像，看它们有多相似。目前我计划将百分比作为“相似性指数”的最终结果。我的课程大纲是这样的：

1. 用户选择2张图片进行比较。
2. 使用按钮，可以使用多种不同的方法比较图像。
3. 最后，每个方法旁边都有一个百分比，表示图像基于该方法的相似程度。

我最近做了很多阅读，我读过的一些东西似乎非常复杂和先进，而不是像我这样只有大约一年的Java经验的人。到目前为止，我读过：

• 傅里叶变换 - 我发现这在Java中实现相当混乱，但显然Java Advanced Imaging API有一个类。虽然我不确定如何将输出转换为实际结果

• SIFT算法 - 似乎非常复杂

• 直方图 - 可能是迄今为止最简单的

• 像素抓取 - 似乎可行，但如果两张图片之间存在相当大的差异，那么它看起来不会产生任何类型的准确结果。我可能错了？

我还想先使用Sobel滤镜预处理图像，然后进行比较。问题是实际的比较部分。

所以是的，我想看看是否有人有想法比较Java中的图像。希望此前有人做过类似的项目。我只想获得一些关于可行的比较技术的输入，这些技术在Java中难以实现。

提前致谢

Answer 1

• 傅立叶变换 - 这可用于有效地计算cross-correlation，它将告诉您如何对齐两个图像以及它们在最佳对齐时的相似程度。
• 筛选描述符 - 这些可用于比较本地特征。它们通常用于对应分析和对象识别。 （另见SURF）
• 直方图 - 标准化的互相关通常可以在全局范围内比较图像时产生良好的结果。但是，由于你只是比较颜色分布，你最终可能会宣布一个有很多雪的户外场景，就像一个有很多白色壁纸的室内场景......
• 像素抓取 - 不知道这是什么......

您可以从this paper获得良好的概述。您可能要研究的另一个领域是content based image retrieval (CBIR)。

很抱歉没有特定于Java。 HTH。

Answer 2

作为简单像素抓取的更好替代方案，请尝试SSIM。但 要求您的图像基本上是来自同一角度的同一个对象。例如，如果您要比较使用不同算法压缩的图像（例如JPEG与JPEG2000），这将非常有用。此外，这是一种相当简单的方法，您应该能够合理地快速实施以查看结果。

我不知道Java实现，但有一个C++ implementation using OpenCV。您可以尝试重新使用它（通过javacv之类的东西）或者从头开始编写它。算法本身并不复杂，所以你应该能够直接实现它。