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一種圖片相似度計(jì)算方法與流程

文檔序號:11143414閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種圖片相似度計(jì)算方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:

1)用基于DCT的hash方法分別計(jì)算待比較的兩張圖片的hash值h_a與h_b;

2)計(jì)算步驟1)中兩張圖片的hash值h_a與h_b之間的漢明距離dis_h;

3)若漢明距離dis_h不在設(shè)定范圍10<dis_h<25內(nèi),直接通過公式計(jì)算兩張圖片的相似度P,所述公式為:

<mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>h</mi> </mrow> <mn>100</mn> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>h</mi> <mo>&le;</mo> <mn>10</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>4</mn> <mn>195</mn> </mfrac> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>64</mn> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>h</mi> <mo>&GreaterEqual;</mo> <mn>25</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>

4)若漢明距離dis_h在設(shè)定范圍10<dis_h<25內(nèi),再用基于徑向投影的hash方法分別計(jì)算兩張圖片的hash值h2_a與h2_b;

5)計(jì)算步驟4)得到的兩張圖片的hash值h2_a與h2_b之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)pcc,并結(jié)合步驟2)得到的漢明距離dis_h計(jì)算兩張圖片的相似度P。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖片相似度計(jì)算方法,其特征在于:步驟1)中,所述基于DCT的hash方法使用離散余弦變換提取圖片的低頻成分,先將圖片轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)大小的灰度圖,然后對灰度圖做DCT變換,再從系數(shù)矩陣中提取出64位的hash值作為指紋,所述基于DCT的hash方法包括以下具體步驟:

一、將圖片縮小到32*32并灰度化得到灰度圖,以減小計(jì)算量;

二、計(jì)算步驟一得到的灰度圖的DCT變換,得到32*32的系數(shù)矩陣,所述DCT變換公式為:

<mrow> <mi>F</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>u</mi> <mo>,</mo> <mi>v</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>u</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>c</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>v</mi> <mo>)</mo> </mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>0.5</mn> <mo>)</mo> <mi>&pi;</mi> </mrow> <mi>N</mi> </mfrac> <mi>u</mi> <mo>&rsqb;</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>0.5</mn> <mo>)</mo> <mi>&pi;</mi> </mrow> <mi>N</mi> </mfrac> <mi>v</mi> <mo>&rsqb;</mo> </mrow>

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其中,F(xiàn)(u,v)是灰度圖的DCT系數(shù)矩陣,u、v分別是灰度圖在頻域中水平方向和豎直方向的頻率,f(i,j)為灰度圖中坐標(biāo)(i,j)處的像素值,N是灰度圖的邊長,此處N=32;

三、取步驟二得到的32*32的系數(shù)矩陣左上角的8*8矩陣,計(jì)算該8*8矩陣的均值avg;

四、對步驟三得到的8*8矩陣的每一個(gè)元素,大于等于avg的置1,小于avg的置0;

五、按固定順序?qū)⒉襟E四得到的8*8矩陣?yán)斐?*64的hash值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖片相似度計(jì)算方法,其特征在于:步驟2)中兩張圖片的hash值h_a與h_b之間的漢明距離dis_h取值范圍在0~64之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖片相似度計(jì)算方法,其特征在于:步驟4)中,所述基于徑向投影的hash方法首先會過灰度圖中心計(jì)算朝等角度間隔的180個(gè)方向上像素值的方差,然后計(jì)算由這180個(gè)方差構(gòu)成的特征向量的DCT,并從DCT系數(shù)矩陣中提取出64位的hash值作為指紋,所述基于徑向投影的hash方法包括以下具體步驟:

(1)將圖片轉(zhuǎn)化為灰度圖;

(2)過步驟(1)得到的灰度圖中心等角度取180條直線,計(jì)算每條直線上像素點(diǎn)的方差,180個(gè)方差構(gòu)成一個(gè)特征向量;

(3)計(jì)算上述特征向量的DCT變換,得到DCT系數(shù)向量;

(4)取前64個(gè)DCT系數(shù)向量構(gòu)成新向量,計(jì)算新向量的均值avg2;

(5)對新向量中的每個(gè)元素,大于等于avg2的置1,小于avg2的置0,得到的新向量即hash值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖片相似度計(jì)算方法,其特征在于:步驟5)中,所述計(jì)算兩張圖片的hash值h2_a與h2_b的皮爾遜相關(guān)系數(shù)pcc的具體公式如下:

<mrow> <mi>p</mi> <mi>c</mi> <mi>c</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>&rho;</mi> <mrow> <mi>X</mi> <mo>,</mo> <mi>Y</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>X</mi> <mi>Y</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Y</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msqrt> <mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>X</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msup> <mi>E</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> <msqrt> <mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>Y</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msup> <mi>E</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Y</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,X、Y分別代指兩張圖片的hash值h2_a與h2_b,ρX,Y是h2_a與h2_b的皮爾遜相關(guān)系數(shù);

通過以下公式結(jié)合漢明距離dis_h和皮爾遜相關(guān)系數(shù)pcc,得到圖片相似度P:

<mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>150</mn> </mfrac> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>25</mn> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>0.8</mn> <mo>&rsqb;</mo> <mo>*</mo> <mn>0.5</mn> <mo>+</mo> <mi>p</mi> <mi>c</mi> <mi>c</mi> <mo>*</mo> <mn>0.5.</mn> </mrow>

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