如何在 iPhone 上将一张图像与另一张图像进行比较，看看它们是否有一定比例的相似度？

Question

我基本上想用 iPhone 或 iPad 2 上的相机拍摄两张图像，并将它们相互比较，看看它们是否几乎相同。显然，由于光线等原因，图像永远不会完全相同，因此我想检查大约 90% 的兼容性。

我在这里看到的所有其他类似的问题要么不是针对 iOS 的，要么是针对在图像中定位对象的。我只是想看看两张图片是否相似。

谢谢。

Answer 1

作为一种快速、简单的算法，我建议迭代每个图像中大约 1% 的像素，然后将它们直接相互比较，或者保持运行平均值，然后在最后比较两个平均颜色值。

您可以查看 这个答案了解如何确定图像中给定位置的像素颜色。您可能希望对其进行一些优化以更好地适合您的用例（重复查询同一图像），但它应该提供一个良好的起点。

然后你可以使用大致如下的算法：

float numDifferences = 0.0f;
float totalCompares = width * height / 100.0f;
for (int yCoord = 0; yCoord < height; yCoord += 10) {
    for (int xCoord = 0; xCoord < width; xCoord += 10) {
        int img1RGB[] = [image1 getRGBForX:xCoord andY: yCoord];
        int img2RGB[] = [image2 getRGBForX:xCoord andY: yCoord];
        if (abs(img1RGB[0] - img2RGB[0]) > 25 || abs(img1RGB[1] - img2RGB[1]) > 25 || abs(img1RGB[2] - img2RGB[2]) > 25) {
            //one or more pixel components differs by 10% or more
            numDifferences++;
        }
    }
}

if (numDifferences / totalCompares <= 0.1f) {
    //images are at least 90% identical 90% of the time
}
else {
    //images are less than 90% identical 90% of the time
}

Answer 2

基于aroth的想法，这是我的完整实现。它检查一些随机像素是否相同。对于我所需要的，它工作完美。

- (bool)isTheImage:(UIImage *)image1 apparentlyEqualToImage:(UIImage *)image2 accordingToRandomPixelsPer1:(float)pixelsPer1
{
    if (!CGSizeEqualToSize(image1.size, image2.size))
    {
        return false;
    }

    int pixelsWidth = CGImageGetWidth(image1.CGImage);
    int pixelsHeight = CGImageGetHeight(image1.CGImage);

    int pixelsToCompare = pixelsWidth * pixelsHeight * pixelsPer1;

    uint32_t pixel1;
    CGContextRef context1 = CGBitmapContextCreate(&pixel1, 1, 1, 8, 4, CGColorSpaceCreateDeviceRGB(), kCGImageAlphaNoneSkipFirst);
    uint32_t pixel2;
    CGContextRef context2 = CGBitmapContextCreate(&pixel2, 1, 1, 8, 4, CGColorSpaceCreateDeviceRGB(), kCGImageAlphaNoneSkipFirst);

    bool isEqual = true;

    for (int i = 0; i < pixelsToCompare; i++)
    {
        int pixelX = arc4random() % pixelsWidth;
        int pixelY = arc4random() % pixelsHeight;

        CGContextDrawImage(context1, CGRectMake(-pixelX, -pixelY, pixelsWidth, pixelsHeight), image1.CGImage);
        CGContextDrawImage(context2, CGRectMake(-pixelX, -pixelY, pixelsWidth, pixelsHeight), image2.CGImage);

        if (pixel1 != pixel2)
        {
            isEqual = false;
            break;
        }
    }
    CGContextRelease(context1);
    CGContextRelease(context2);

    return isEqual;
}

用法：

[self isTheImage:image1 apparentlyEqualToImage:image2
accordingToRandomPixelsPer1:0.001]; // Use a value between 0.0001 and 0.005

根据我的性能测试，0.005（像素的 0.5%）是您应该使用的最大值。如果您需要更高的精度，只需比较整个图像即可
使用这个。 0.001 似乎是一个安全且性能良好的值。对于大图像（例如 0.5 到 2 兆像素或百万像素），我使用 0.0001 (0.01%)，它运行良好且速度快得令人难以置信，而且永远不会出错。

但当然，错误率将取决于您使用的图像类型。我使用的是 UIWebView 屏幕截图，0.0001 表现良好，但如果您比较真实照片（实际上甚至只是比较一个随机像素），您可能可以使用更少的值。如果您正在处理非常相似的计算机设计图像，那么您肯定需要更高的精度。

注意：我总是在不考虑 Alpha 通道的情况下比较 ARGB 图像。如果这不完全是您的情况，也许您需要对其进行调整。