[发明专利]一种基于改进PHash算法的图像相似判定方法

权利要求书

1.一种基于改进PHash算法的图像相似判定方法，其特征在于：首先通过基准图及考察图对图像进行全方位旋转操作，生成上、下、左、右、左上、左下、右上、右下等8张剪裁旋转图，其后通过PHash算法对图像进行Hash化，两两计算剪裁旋转图之间基于PHash的汉明距离，并取其最小值作为图像之间基于PHash的汉明距离；若基于PHash的汉明距离小于阈值，则判定为图像相似；若基于PHash的汉明距离大于阈值，则判定为图像不相似；

具体步骤为：

Step1：获取图像A和图像B；

Step2：将图像A、B作为基准图，并在图像A、B中相同位置截取相同大小的图像作为考察图

Step3：对图像A、B分别进行一定规则的方向旋转变化，得到新的图像A″_m,m∈[1,8]和B″_n,n∈[1,8]；具体如Step3.1～Step3.4所示；

Step3.1：记考察图的大小为M×N，其中心位置坐标为(x,y)；

Step3.2：以中心位置坐标(x,y)作为基准图像A、B的中心，重新在基准图上截取大小为M′×N′的截取后的图像A′、B′，其中M′≥M,N′≥N；

Step3.3：对截取后的图像A′、B′进行45°t,t∈[1,8]方向旋转变化，得到旋转后的图像A′_m,m∈[1,8]和B′_n,n∈[1,8]；

Step3.4：对图像A′_m,m∈[1,8]和B′_n,n∈[1,8]以中心位置坐标(x,y)为中心，截取大小为M×N的图像，得到最终的旋转图像A″_m,m∈[1,8]和B″_n,n∈[1,8]；

Step4：通过PHash算法对图像A″_m,m∈[1,8]和图像B″_n,n∈[1,8]进行Hash化，得到图像A″_m、B″_n之间基于PHash的汉明距离Dis(A″_m,B″_n),m∈[1,8],n∈[1,8]；具体如Step4.1～Step4.6所示；

Step4.1：将图像A″_m、B″_n的大小压缩至32×32；

Step4.2：将压缩后的图像A″_m、B″_n转化为256阶灰度图像，并表示为矩阵形式其中为矩阵元素值；

Step4.3：计算矩阵的DCT矩阵其中矩阵元素值表示为

Step4.4：保留矩阵的左上角8×8部分，删除其余部分；

Step4.5：计算矩阵的平均值将矩阵按照从上至下、从左至右的规则，根据公式(1)进行值优化，并对其连接生成图像的PHash值其中T(i,j)代表适用于u代表适用于

Step4.6：通过图像A″_m、B″_n的PHash值计算图像A″_m、B″_n之间基于PHash的汉明距离Dis(A″_m,B″_n),m∈[1,8],n∈[1,8]；

Step5：根据图像A″_m、B″_n两两组合得到Max(m)×Max(n)＝8×8＝64个汉明距离，根据公式(2)选出其中最小值作为图像A、B之间基于PHash的汉明距离Dis(A,B)；

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

Step6：定义汉明距离阈值若图像A、B之间基于PHash的汉明距离Dis(A,B)满足公式(3)要求，则判定图像A和图像B相似；若满足公式(4)要求，则判定图像A和图像B不相似。

2.根据权利要求1所述的基于改进PHash算法的图像相似判定方法，其特征在于：所述步骤Step4.4中，可以保留矩阵的左上角8×8部分，也可以保存其他局部矩阵，相应的汉明距离阈值要根据矩阵的元素个数进行更改。