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图像相似性搜索的原理

发布时间:2021-03-18 22:45:24 所属栏目:大数据 来源:网络整理
导读:副标题#e# 本文转自: http://www.hackerfactor.com/blog/index.php?/archives/432-Looks-Like-It.html http://www.voidcn.com/article/p-nvcdxgfv-bnx.html http://blog.sina.com.cn/s/blog_b27f71160101gp9c.html http://www.voidcn.com/article/p-ojqegj


?每张图片都可以生成其灰度图像直方图(histogram)。如果两张图片的直方图很接近,就可以认为它们很相似。

?????因此,此处我们利用两幅图像的直方图来进行相似度的比较。原理较为简单,具体算法如下:
1、获得输入灰度图像的直方图分布; 2、将直方图划分为64个区,每个区为连续的4个灰度等级; 3、对每个区的4个值进行求和运算,得到1个数据,如此,会得到64个数据,即为该幅图像的一个向量(指纹); 4、根据步骤【1、2、3】,我们将输入的两幅图像转化为了2个向量,记为A、B; 5、计算两个向量的相似度,可以用皮尔逊相关系数或者余弦相似度计算,这里我们采用【余弦相似度】;
下面就顺便介绍一下余弦相似度的概念及用法: ??????对于两个向量,我们可以把它们想象成空间中的两条线段,都是从原点([0,...])出发,指向不同的方向。两条线段之间形成一个夹角,如果夹角为0度,意味着方向相同、线段重合;如果夹角为90度,意味着形成直角,方向完全不相似;如果夹角为180度,意味着方向正好相反。因此,我们可以通过夹角的大小,来判断向量的相似程度。夹角越小,就代表越相似。

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数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

以二维空间为例,上图的a和b是两个向量,我们要计算它们的夹角θ。余弦定理告诉我们,可以用下面的公式求得:

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数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

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数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

假定a向量是[x1,y1],b向量是[x2,y2],那么可以将余弦定理改写成下面的形式:

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数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

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数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

数学家已经证明,余弦的这种计算方法对n维向量也成立。假定A和B是两个n维向量,A是 [A1,A2,...,An] ,B是 [B1,B2,Bn] ,则A与B的夹角θ的余弦等于:

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数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

使用这个公式,我们就可以得到,句子A与句子B的夹角的余弦。

数字图像处理算法及原理(四):相似图片搜索(直方图相似度)

余弦值越接近1,就表明夹角越接近0度,也就是两个向量越相似,这就叫"余弦相似性"。

6、得到两个向量的夹角之后,我们就可以通过角度的大小来判别它们的相似程度。

7、至此,我们就完成了两幅图像的相似度计算,因此,可以通过此算法来寻找相似的图像。


(编辑:温州站长网)

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