C#结合OpenCVSharp4实现图片相似度识别

 更新时间:2023年09月10日 09:36:50   作者:宣君  
这篇文章主要为大家详细介绍了C#如何结合OpenCVSharp4实现图片相似度识别,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起了解一下

OpenCVSharp4图片相似度识别

需求背景:需要计算两个图片的相似度,然后将相似的图片进行归纳

1. 图片相似度算法

由于我是CRUD后端仔,对图像处理没什么概念。因此网上调研了几种相似度算法分析其适用场景。

直方图算法

获取要比较的2个图片的直方图数据,然后再将直方图数据归一化比较,最终得到一个相似指数,通过设定相似指数的边界,以此判断是否相同图片。

平均值哈希算法 aHash

转灰度压缩之后计算均值,最终通过像素比较得出哈希值,速度很快,但敏感度很高,稍有变化就会极大影响判定结果,精准度较差。因此比较适用于缩略图比较,最常用的就是以图搜图

感知哈希算法 pHash

在均值哈希基础上加入DCT(离散余弦变化),两次DCT就可以很好的将图像按照频度分开,取左上角高能低频信息做均值哈希,因此,精确度很高,但是速度方面较差一些。相比较aHashpHash更加适合用于缩略图比较,也非常适合比较两个近似图片是否相等。

差异值哈希算法 dHash

灰度压缩之后,比较相邻像素之间差异。假设有10×10的图像,每行10个像素,就会产生9个差异值,一共10行,就一共有9×10=90个差异值。最终生成哈希值即指纹。速度上来说,介于aHashpHash之间,精准度同样也介于aHashpHash之间。

结构相似性算法 SSIM

SSIM(structural similarity),结构相似性,是一种衡量两幅图像相似度的指标。SSIM算法主要用于检测两张相同尺寸的图像的相似度、或者检测图像的失真程度。原论文中,SSIM算法主要通过分别比较两个图像的亮度,对比度,结构,然后对这三个要素加权并用乘积表示。

SSIM算法在设计上考虑了人眼的视觉特性,它能够考虑到图像的结构信息在人的感知上的模糊变化,该模型还引入了一些与感知上的变化有关的感知现象,包含亮度mask和对比mask,结构信息指的是像素之间有着内部的依赖性,尤其是空间上靠近的像素点。这些依赖性携带着目标对象视觉感知上的重要信息。

经过调研对比,这里就选择SSIM算法。

2. 下载OpenCVSharp4

通过NuGet包管理器进行下载。搜索OpenCVSharp4下载。

请注意其描述信息:OpenCV wrapper for .NET. Since this package includes only core managed libraries, another package of native bindings for your OS is required (OpenCvSharp4.runtime.*).

这是说:OpenCV 包只是一个核心库,如需在你的系统上使用,还需要对应的运行时包,这里是Windows系统,因此还需下载 OpenCvSharp4.runtime.win

3. 使用

在项目中引入OpenCvSharp

using OpenCvSharp;

由于OpenCVSharp4没有直接提供封装SSIM算法的接口,因此需要自行写这部分代码。完整代码如下

public Scalar Compare_SSIM(string imgFile1, string imgFile2)
        {
            var image1 = Cv2.ImRead(imgFile1);
            var image2Tmp = Cv2.ImRead(imgFile2);
            // 将两个图片处理成同样大小,否则会有错误: The operation is neither 'array op array' (where arrays have the same size and the same number of channels), nor 'array op scalar', nor 'scalar op array'
            var image2 = new Mat();
            Cv2.Resize(image2Tmp, image2, new OpenCvSharp.Size(image1.Size().Width, image1.Size().Height));
            double C1 = 6.5025, C2 = 58.5225;
            var validImage1 = new Mat();
            var validImage2 = new Mat();
            image1.ConvertTo(validImage1, MatType.CV_32F); //数据类型转换为 float,防止后续计算出现错误
            image2.ConvertTo(validImage2, MatType.CV_32F);
            Mat image1_1 = validImage1.Mul(validImage1); //图像乘积
            Mat image2_2 = validImage2.Mul(validImage2);
            Mat image1_2 = validImage1.Mul(validImage2);
            Mat gausBlur1 = new Mat(), gausBlur2 = new Mat(), gausBlur12 = new Mat();
            Cv2.GaussianBlur(validImage1, gausBlur1, new OpenCvSharp.Size(11, 11), 1.5); //高斯卷积核计算图像均值
            Cv2.GaussianBlur(validImage2, gausBlur2, new OpenCvSharp.Size(11, 11), 1.5);
            Cv2.GaussianBlur(image1_2, gausBlur12, new OpenCvSharp.Size(11, 11), 1.5);
            Mat imageAvgProduct = gausBlur1.Mul(gausBlur2); //均值乘积
            Mat u1Squre = gausBlur1.Mul(gausBlur1); //各自均值的平方
            Mat u2Squre = gausBlur2.Mul(gausBlur2);
            Mat imageConvariance = new Mat(), imageVariance1 = new Mat(), imageVariance2 = new Mat();
            Mat squreAvg1 = new Mat(), squreAvg2 = new Mat();
            Cv2.GaussianBlur(image1_1, squreAvg1, new OpenCvSharp.Size(11, 11), 1.5); //图像平方的均值
            Cv2.GaussianBlur(image2_2, squreAvg2, new OpenCvSharp.Size(11, 11), 1.5);
            imageConvariance = gausBlur12 - gausBlur1.Mul(gausBlur2);// 计算协方差
            imageVariance1 = squreAvg1 - gausBlur1.Mul(gausBlur1); //计算方差
            imageVariance2 = squreAvg2 - gausBlur2.Mul(gausBlur2);
            var member = ((2 * gausBlur1.Mul(gausBlur2) + C1).Mul(2 * imageConvariance + C2));
            var denominator = ((u1Squre + u2Squre + C1).Mul(imageVariance1 + imageVariance2 + C2));
            Mat ssim = new Mat();
            Cv2.Divide(member, denominator, ssim);
            var sclar = Cv2.Mean(ssim);
            return sclar;  // 变化率,即差异
        }

实际检测效果如下

这两幅图的相似度大约是92.21%,基本符合预期

这两幅图居然还有约18%的相似度,根据SSIM算法特性,这应该是图片大小的相似。

以上就是C#结合OpenCVSharp4实现图片相似度识别的详细内容,更多关于C# OpenCVSharp4的资料请关注脚本之家其它相关文章!

相关文章

  • C#高级静态语言效率利器之泛型详解

    C#高级静态语言效率利器之泛型详解

    所谓泛型,就是创建一个函数,对所有数据类型都生效。这篇文章就来带大家深入了解一下C#中高级静态语言效率利器——泛型的使用,需要的可以参考一下
    2023-02-02
  • 如何在UpdatePanel中调用JS客户端脚本

    如何在UpdatePanel中调用JS客户端脚本

    本文将介绍如何在UpdatePanel中调用JS客户端脚本,需要了解的朋友可以参考下
    2012-12-12
  • C#实现打字游戏

    C#实现打字游戏

    这篇文章主要为大家详细介绍了C#实现打字游戏,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2020-05-05
  • c#操作sqlserver数据库的简单示例

    c#操作sqlserver数据库的简单示例

    这篇文章主要介绍了c#操作sqlserver数据库的简单示例,需要的朋友可以参考下
    2014-04-04
  • C# 通过 inline-asm 解决嵌入x86汇编

    C# 通过 inline-asm 解决嵌入x86汇编

    此篇文章通过C#语言解决嵌入x86汇编,主要通过INline-asm方法来实现,下面我通过图片和代码的形式给大家分享下,需要的朋友可以参考下
    2015-07-07
  • C#图片按比例缩放实例

    C#图片按比例缩放实例

    这篇文章主要为大家详细介绍了C#图片按比例缩放的实例,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2017-03-03
  • C# WinForm控件对透明图片重叠时出现图片不透明的简单解决方法

    C# WinForm控件对透明图片重叠时出现图片不透明的简单解决方法

    这篇文章主要介绍了C# WinForm控件对透明图片重叠时出现图片不透明的简单解决方法,结合实例形式分析了WinForm图片重叠后造成图片不透明的原因与相应的解决方法,需要的朋友可以参考下
    2016-06-06
  • C# 多进程打开PPT的示例教程

    C# 多进程打开PPT的示例教程

    这篇文章主要介绍了C# 多进程打开PPT的示例教程,帮助大家更好的理解和使用c#,感兴趣的朋友可以了解下
    2021-01-01
  • WPF中MVVM模式的理解与实现

    WPF中MVVM模式的理解与实现

    MVVM是一种设计模式,特别适用于WPF(Windows Presentation Foundation)等XAML-based的应用程序开发,MVVM模式主要包含三个部分:Model(模型)、View(视图)和ViewModel(视图模型),本文给大家介绍了WPF中MVVM模式的理解与实现,需要的朋友可以参考下
    2024-05-05
  • C#使用文件流读取文件的方法

    C#使用文件流读取文件的方法

    这篇文章主要介绍了C#使用文件流读取文件的方法,涉及C#中FileInfo类操作文件的技巧,需要的朋友可以参考下
    2015-04-04

最新评论