[發明專利]一種基于改進PHash算法的圖像相似判定方法

有效

• 申請號: 201810984201.8
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109389147B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 彭藝;尹玉梅;祁俊輝
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于改進PHash算法的圖像相似判定方法，其特征在于：首先通過基準圖及考察圖對圖像進行全方位旋轉操作，生成上、下、左、右、左上、左下、右上、右下等8張剪裁旋轉圖，其后通過PHash算法對圖像進行Hash化，兩兩計算剪裁旋轉圖之間基于PHash的漢明距離，并取其最小值作為圖像之間基于PHash的漢明距離；若基于PHash的漢明距離小于閾值，則判定為圖像相似；若基于PHash的漢明距離大于閾值，則判定為圖像不相似；

具體步驟為：

Step1：獲取圖像A和圖像B；

Step2：將圖像A、B作為基準圖，并在圖像A、B中相同位置截取相同大小的圖像作為考察圖

Step3：對圖像A、B分別進行一定規則的方向旋轉變化，得到新的圖像A″_m,m∈[1,8]和B″_n,n∈[1,8]；具體如Step3.1～Step3.4所示；

Step3.1：記考察圖的大小為M×N，其中心位置坐標為(x,y)；

Step3.2：以中心位置坐標(x,y)作為基準圖像A、B的中心，重新在基準圖上截取大小為M′×N′的截取后的圖像A′、B′，其中M′≥M,N′≥N；

Step3.3：對截取后的圖像A′、B′進行45°t,t∈[1,8]方向旋轉變化，得到旋轉后的圖像A′_m,m∈[1,8]和B′_n,n∈[1,8]；

Step3.4：對圖像A′_m,m∈[1,8]和B′_n,n∈[1,8]以中心位置坐標(x,y)為中心，截取大小為M×N的圖像，得到最終的旋轉圖像A″_m,m∈[1,8]和B″_n,n∈[1,8]；

Step4：通過PHash算法對圖像A″_m,m∈[1,8]和圖像B″_n,n∈[1,8]進行Hash化，得到圖像A″_m、B″_n之間基于PHash的漢明距離Dis(A″_m,B″_n),m∈[1,8],n∈[1,8]；具體如Step4.1～Step4.6所示；

Step4.1：將圖像A″_m、B″_n的大小壓縮至32×32；

Step4.2：將壓縮后的圖像A″_m、B″_n轉化為256階灰度圖像，并表示為矩陣形式其中為矩陣元素值；

Step4.3：計算矩陣的DCT矩陣其中矩陣元素值表示為

Step4.4：保留矩陣的左上角8×8部分，刪除其余部分；

Step4.5：計算矩陣的平均值將矩陣按照從上至下、從左至右的規則，根據公式(1)進行值優化，并對其連接生成圖像的PHash值其中T(i,j)代表適用于u代表適用于

Step4.6：通過圖像A″_m、B″_n的PHash值計算圖像A″_m、B″_n之間基于PHash的漢明距離Dis(A″_m,B″_n),m∈[1,8],n∈[1,8]；

Step5：根據圖像A″_m、B″_n兩兩組合得到Max(m)×Max(n)＝8×8＝64個漢明距離，根據公式(2)選出其中最小值作為圖像A、B之間基于PHash的漢明距離Dis(A,B)；

Dis(A,B)＝Min(Dis(A″_m,B″_n)),m∈[1,8],n∈[1,8] (2)

Step6：定義漢明距離閾值若圖像A、B之間基于PHash的漢明距離Dis(A,B)滿足公式(3)要求，則判定圖像A和圖像B相似；若滿足公式(4)要求，則判定圖像A和圖像B不相似。

2.根據權利要求1所述的基于改進PHash算法的圖像相似判定方法，其特征在于：所述步驟Step4.4中，可以保留矩陣的左上角8×8部分，也可以保存其他局部矩陣，相應的漢明距離閾值要根據矩陣的元素個數進行更改。