python 以图搜图

该博客介绍了一种使用Python进行以图搜图的方法。通过读取图片,将其转换为HSV颜色空间,然后将图像分为五部分并计算直方图。接着,利用欧式距离和卡方距离计算新图像与已有图像库的相似度,从而找出最相似的图像。最后,将相似图像保存到新文件夹中。
import os
import cv2 as cv
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

#读取文件
def read_img():
    imgs = []
    # walk会返回3个参数,分别是路径,目录list,文件list
    for path, lists, frame in os.walk(文件名):
        for f in frame:
            #读取中文路径图像
            img = cv.imdecode(np.fromfile(path + "/" + f, dtype=np.uint8), 1)
            imgs.append(img)
    return frame,imgs
#把图像分为五部分
def fif_img(img):
    img= cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2HSV)
    h,w = img.shape[:2]
    cv.line(img,(int(w/2),0),(int(w/2),h),(255,0,0),2)
    cv.line(img,(0,int(h/2)),(w,int(h/2)),(255,0,0),2)
    clie = np.zeros((h,w),np.uint8)
    cv.ellipse(clie,(int(w/2),int(h/2)),(int(0.375*w),int(0.375*h)),0,0,360,255,-1)
    img1 = cv.bitwise_and(img,img,mask=clie)

    retra,clie1 = cv.threshold(clie,0,255,cv.THRESH_BINARY_INV)
    clie2 = clie1.copy()
    clie3 = clie1.copy()
    clie4 = clie1.copy()
    cv.rectangle(clie1,(int(w/2),0),(w,h),0,-1)
    cv.r
<think>好的,用户想用Python实现以图搜图功能,我需要根据他们提供的引用资料来整理回答。首先,我得回忆一下常见的像哈希算法,比如aHash、dHash、pHash,这些在引用里都有提到。用户提供的三个引用分别介绍了不同的方法,比如引用2是aHash,引用3是dHash和pHash,引用1提到了使用BRISK特征描述符。 首先,我应该分步骤说明不同的方法。先介绍基于哈希的方法,比如均值哈希、差值哈希和感知哈希,这些都是计算片的指纹然后比较汉明距离。这部分用户可能已经看过,但需要简明扼要地解释每个算法的步骤,并给出代码示例。比如aHash缩小片、计算均值、生成二进制字符串,再转为十六进制。然后比较汉明距离,判断相似度。 接下来是dHash,类似的方法,但比较相邻像素的差异。同样需要代码示例,可能引用3里的内容。然后pHash,使用DCT变换,取低频部分,可能稍微复杂一点,但用户可能只需要基本实现,所以可能需要简化说明。 然后,特征匹配方法,比如引用1提到的BRISK算法,结合OpenCV。这里需要说明如何提取特征描述符,然后使用BFMatcher或FLANN进行匹配,计算相似度。这部分可能需要示例代码,比如使用ORB或SIFT,但要注意专利问题,比如SIFT在OpenCV的版本中是否需要付费使用,可能需要建议使用ORB代替。 另外,用户可能对如何选择算法有疑问,比如哈希方法适合快速比较,但精度可能不如特征匹配。需要比较不同方法的优缺点,帮助用户根据场景选择。 最后,可能需要提供优化建议,比如预处理片,调整阈值,或者结合多种方法提高准确率。同时,提醒用户注意片尺寸和内容变化对结果的影响。 检查是否有遗漏的步骤,比如加载库、处理多张片、建立索引等。但用户可能只需要基础实现,所以保持回答简洁,但结构清晰,分点说明。确保代码示例正确,并解释关键步骤,比如特征匹配中的比率测试。 最后生成相关问题,可能涉及算法比较、优化方法、处理大规模数据等,帮助用户进一步探索。</think>### Python实现以图搜图功能的步骤与方法 #### 1. **基于哈希的快速匹配算法** 这类算法通过生成像的“指纹”(哈希值)并计算相似度实现快速索。 **(1)均值哈希(aHash)** - **步骤**: 1. 缩小像至$8 \times 8$像素 2. 转换为灰度 3. 计算像素平均值$avg$ 4. 生成二进制哈希值(像素值>平均值记为1,否则为0) 5. 将64位二进制转为16位十六进制字符串[^2] - **代码示例**: ```python from PIL import Image def a_hash(image_path): img = Image.open(image_path).resize((8,8)).convert('L') avg = sum(img.getdata()) / 64 binary_str = ''.join('1' if pixel > avg else '0' for pixel in img.getdata()) return ''.join(f'{int(binary_str[i:i+4], 2):x}' for i in range(0, 64, 4)) ``` **(2)差值哈希(dHash)** 与aHash类似,但比较相邻像素差异: ```python def d_hash(image_path): img = Image.open(image_path).resize((9,8)).convert('L') # 注意尺寸为9x8 pixels = list(img.getdata()) hash_str = ''.join('1' if pixels[i] > pixels[i+1] else '0' for i in range(64)) return ''.join(f'{int(hash_str[i:i+4], 2):x}' for i in range(0, 64, 4)) ``` **(3)汉明距离计算** 比较两个哈希值的差异位数: ```python def hamming_distance(hash1, hash2): return sum(c1 != c2 for c1, c2 in zip(hash1, hash2)) ``` --- #### 2. **基于特征匹配的精确方法** 使用OpenCV等库提取像特征进行匹配[^1]: ```python import cv2 def feature_match(img1_path, img2_path): # 初始化ORB检测器(SIFT需注意专利问题) orb = cv2.ORB_create() # 读取像并提取特征 img1 = cv2.imread(img1_path, 0) kp1, des1 = orb.detectAndCompute(img1, None) img2 = cv2.imread(img2_path, 0) kp2, des2 = orb.detectAndCompute(img2, None) # 暴力匹配器 bf = cv2.BFMatcher(cv2.NORM_HAMMING, crossCheck=True) matches = bf.match(des1, des2) # 按距离排序,取前10%作为优质匹配 matches = sorted(matches, key=lambda x: x.distance) good_matches = matches[:int(len(matches)*0.1)] return len(good_matches) ``` --- #### 3. **方案对比与选择建议** | 方法 | 优点 | 缺点 | 适用场景 | |-----------|---------------------|---------------------|-------------------| | 哈希算法 | 速度快($O(1)$复杂度) | 对旋转/缩放敏感 | 海量片快速去重 | | 特征匹配 | 对形变/光照鲁棒性强 | 计算复杂度高($O(n^2)$) | 小规模高精度匹配 | | 深度学习(推荐) | 准确率最高(需预训练模型) | 需GPU资源 | 商业级以图搜图系统 | --- #### 4. **优化建议** 1. **预处理统一尺寸**:将所有像缩放至相同尺寸(如$256 \times 256$) 2. **结合多算法**:例如先用哈希算法粗筛,再用特征匹配精查 3. **建立索引数据库**:对哈希值或特征向量使用KD-Tree加速索 相关问题
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