一、平均哈希算法(aHash)

此算法是基于比较灰度图每个像素与平均值来实现的,最适用于缩略图,放大图搜索。步骤:

1.缩放图片:为了保留结构去掉细节,去除大小、横纵比的差异,把图片统一缩放到8*8,共64个像素的图片。

2.转化为灰度图:把缩放后的图片转化为256阶的灰度图。

相关算法(R = red, G = green, B = blue):

1.浮点算法:Gray=R*0.3+G*0.59+B*0.11

2.整数方法:Gray=(R*30+G*59+B*11)/100

3.移位方法:Gray =(R*76+G*151+B*28)>>8;

4.平均值法:Gray=(R+G+B)/3;

5.仅取绿色:Gray=G;

3.计算平均值: 计算进行灰度处理后图片的所有像素点的平均值。

4.比较像素灰度值:遍历灰度图片每一个像素,如果大于平均值记录为1,否则为0.

5.得到信息指纹:组合64个bit位,顺序随意保持一致性即可。

6.对比指纹:计算两幅图片的指纹,计算汉明距离(从一个指纹到另一个指纹需要变几次),汉明距离越大则说明图片越不一致,反之,汉明距离越小则说明图片越相似,当距离为0时,说明完全相同。(通常认为距离>10 就是两张完全不同的图片)

二、感知哈希算法(pHash)

平均哈希算法严格且不精确,主要用于缩略图搜索。为了获得更精确的结果可以选择感知哈希算法,它采用的是DCT(离散余弦变换)。步骤:

1.缩小图片:32 * 32是一个较好的大小,这样方便DCT计算

2.转化为灰度图:把缩放后的图片转化为256阶的灰度图。(具体算法见平均哈希算法步骤)

3.计算DCT:DCT把图片分离成分率的集合

4.缩小DCT:DCT是32*32,保留左上角的8*8,这些代表的图片的最低频率

5.计算平均值:计算缩小DCT后的所有像素点的平均值。

6.进一步减小DCT:大于平均值记录为1,反之记录为0.

7.得到指纹搜索:组合64个信息位,顺序随意保持一致性即可。

8.对比指纹搜索:计算两幅图片的指纹,计算汉明距离(从一个指纹到另一个指纹需要变几次),汉明距离越大则说明图片越不一致,反之,汉明距离越小则说明图片越相似,当距离为0时,说明完全相同。(通常认为距离>10 就是两张完全不同的图片)

参考开源项目: pHash.org: Home of pHash, the open source perceptual hash library

三、dHash

dHash是基于渐变实现的。相比pHash,其速度更快;相比aHash,其效果更好。步骤:

1.缩小图片:收缩到9*8的大小,一遍它有72的像素点

2.转化为灰度图:把缩放后的图片转化为256阶的灰度图。(具体算法见平均哈希算法步骤)

3.计算差异值:dHash算法工作在相邻像素之间,这样每行9个像素之间产生了8个不同的差异,一共8行,则产生了64个差异值

4.获得指纹:如果左边的像素比右边的更亮,则记录为1,否则为0.