admin 发表于 2012-9-12 14:56:21

Google图像搜索的原理简介

针对这个问题,请教了算法组的同事,他分享了基本的思路:对于这种图像搜索的算法,一般是三个步骤:1. 将目标图片进行特征提取,描述图像的算法很多,用的比较多的是:SIFT描述子,指纹算法函数,bundling features算法,hash function(散列函数)等。也可以根据不同的图像,设计不同的算法,比如图像局部N阶矩的方法提取图像特征。2. 将图像特征信息进行编码,并将海量图像编码做查找表。对于目标图像,可以对分辨率较大的图像进行降采样,减少运算量后在进行图像特征提取和编码处理。3. 相似度匹配运算:利用目标图像的编码值,在图像搜索引擎中的图像数据库进行全局或是局部的相似度计算;根据所需要的鲁棒性,设定阈值,然后将相似度高的图片预保留下来;最后应该还有一步筛选最佳匹配图片,这个应该还是用到特征检测算法。其中每个步骤都有很多算法研究,围绕数学,统计学,图像编码,信号处理等理论进行研究。下面是阮一峰的一个最简单的实现:你输入Google图片的网址,或者直接上传图片,Google就会找出与其相似的图片。下面这张图片是美国女演员Alyson Hannigan。http://lusongsong.com/info/upload/155-1.jpg上传后,Google返回如下结果:http://lusongsong.com/info/upload/155-2.jpg这种技术的原理是什么?计算机怎么知道两张图片相似呢?根据Neal Krawetz博士的解释,原理非常简单易懂。我们可以用一个快速算法,就达到基本的效果。这里的关键技术叫做"感知哈希算法"(Perceptual hash algorithm),它的作用是对每张图片生成一个"指纹"(fingerprint)字符串,然后比较不同图片的指纹。结果越接近,就说明图片越相似。下面是一个最简单的实现:第一步,缩小尺寸。将图片缩小到8x8的尺寸,总共64个像素。这一步的作用是去除图片的细节,只保留结构、明暗等基本信息,摒弃不同尺寸、比例带来的图片差异。http://lusongsong.com/info/upload/155-3.jpg第二步,简化色彩。将缩小后的图片,转为64级灰度。也就是说,所有像素点总共只有64种颜色。第三步,计算平均值。计算所有64个像素的灰度平均值。第四步,比较像素的灰度。将每个像素的灰度,与平均值进行比较。大于或等于平均值,记为1;小于平均值,记为0。第五步,计算哈希值。将上一步的比较结果,组合在一起,就构成了一个64位的整数,这就是这张图片的指纹。组合的次序并不重要,只要保证所有图片都采用同样次序就行了。http://lusongsong.com/info/upload/155-4.jpg得到指纹以后,就可以对比不同的图片,看看64位中有多少位是不一样的。在理论上,这等同于计算"汉明距离"(Hamming distance)。如果不相同的数据位不超过5,就说明两张图片很相似;如果大于10,就说明这是两张不同的图片。具体的代码实现,可以参见Wote用python语言写的imgHash.py。代码很短,只有53行。使用的时候,第一个参数是基准图片,第二个参数是用来比较的其他图片所在的目录,返回结果是两张图片之间不相同的数据位数量(汉明距离)。这种算法的优点是简单快速,不受图片大小缩放的影响,缺点是图片的内容不能变更。如果在图片上加几个文字,它就认不出来了。所以,它的最佳用途是根据缩略图,找出原图。实际应用中,往往采用更强大的pHash算法和SIFT算法,它们能够识别图片的变形。只要变形程度不超过25%,它们就能匹配原图。这些算法虽然更复杂,但是原理与上面的简便算法是一样的,就是先将图片转化成Hash字符串,然后再进行比较。文章来源:阮一峰的博客引用地址: http://lusongsong.com/info/post/155.html

jose 发表于 2012-9-12 15:47:52

图片是老爸老妈浪漫史的Lily啊!~
话说,我也做过一个类似的项目~

callmesb 发表于 2012-9-12 15:52:21

google的图片搜索是很不错。。。话说洋姐论坛现在怎么开一个新页面就跳出来发布心情的窗口。。。

admin 发表于 2012-9-12 16:07:00

callmesb 发表于 2012-9-12 15:52 static/image/common/back.gif
google的图片搜索是很不错。。。话说洋姐论坛现在怎么开一个新页面就跳出来发布心情的窗口。。。

你打钩就不会弹出来了
如果不行,就清理缓存或者更换一下浏览器试试

admin 发表于 2012-9-12 16:08:31

jose 发表于 2012-9-12 15:47 static/image/common/back.gif
图片是老爸老妈浪漫史的Lily啊!~
话说,我也做过一个类似的项目~

对于图像搜索,有什么想法吧
主要是基于什么来进行搜索的
特征匹配,本文中的图像编码还是什么的,有什么idea没

sissi 发表于 2012-9-12 16:10:28

学习了

fantasy89757 发表于 2012-9-12 16:32:48

{:9_408:}{:9_408:}{:9_408:}{:9_408:}{:9_408:}虽然不知道lz说什么 但是依然觉得很厉害的样子

jose 发表于 2012-9-12 17:46:35

admin 发表于 2012-9-12 16:08 static/image/common/back.gif
对于图像搜索,有什么想法吧
主要是基于什么来进行搜索的
特征匹配,本文中的图像编码还是什么的,有什 ...

当年学多媒体学了一点,比如说RGB啊灰度直方图啊这些就太普通了。还有一种基于边缘识别的匹配,将图像分成多块,如果一些快在轮廓上具有相同特征,可以考虑为相似,最典型就是肖像图。还有一种理论就是图片的核心信息基本都在中间,所以可以着重处理图片的中间部分。其他的嘛就记不清了。
就google的用户体验来说,他们推荐相似图片还挺注重颜色那块的,经常能找到一些色温、搭配、反差非常相近的图片

hslx111 发表于 2012-9-12 17:52:39

本科毕设差点就选了个图像处理的,主要这个要用到matlab,算特征向量啥的,matlab苦手就没敢选.

admin 发表于 2012-9-12 20:01:34

jose 发表于 2012-9-12 17:46 static/image/common/back.gif
当年学多媒体学了一点,比如说RGB啊灰度直方图啊这些就太普通了。还有一种基于边缘识别的匹配,将图像分成 ...

你说的都是写基础概念,基本派不上用场,像上面的图
如果有射影变换的话,你说的所有方法就都失效了
得用SURF,SIFT等算法
我想知道这之外的有效算法

zhaodonghui3939 发表于 2012-9-12 20:07:34

基于内容的图像检索~~

jose 发表于 2012-9-12 22:42:32

admin 发表于 2012-9-12 20:01 static/image/common/back.gif
你说的都是写基础概念,基本派不上用场,像上面的图
如果有射影变换的话,你说的所有方法就都失效了
得 ...

那就不晓得了,木有深入研究过

张杜玮 发表于 2012-9-13 08:03:52

挺不错的啊

admin 发表于 2012-9-13 08:13:13

jose 发表于 2012-9-12 22:42 static/image/common/back.gif
那就不晓得了,木有深入研究过

嗯,我再想想有什么idea {:8_360:}
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