计算图片与其草图的相似度

Calculate similarity of picture and its sketch

我正在尝试开发算法,returns 两张给定的黑白图像的相似度得分:原始图像及其草图,由人类绘制:

所有原图风格相同,但没有任何给定的有限集合。他们的内容可能完全不同。

我尝试了几种方法,但 none 还成功了:

OpenCV 模板匹配

OpenCV matchTemplate 无法计算图像的相似度 分数。它只能告诉我匹配像素的数量,而且这个值通常很低,因为人的草图比例不理想。

OpenCV 特征匹配

我用这个方法失败了,因为我找不到好的算法来从人体素描中提取 重要 特征。来自 OpenCV's tutorials 的算法擅长提取角点和斑点作为特征。但是在这里,在草图中,我们有很多笔画——每个笔画都会产生很多无关紧要的垃圾特征,并导致模糊的结果。

神经网络分类

我还看了一下神经网络——它们在图像分类方面做得很好,但它们也需要每个 类 的训练集,这部分是不可能的,因为我们有无限的可能集图片。

您会使用哪些方法和算法来完成此类任务?

方法一

余弦相似度 给出的相似度得分介于 (0 - 1) 之间。

我首先将图像转换为灰度并对其进行二值化。我将原始图像裁剪为一半大小并排除了文本,如下所示:

然后我使用 flatten() 将图像数组转换为一维数组。我使用以下方法计算 余弦相似度 :

from scipy import spatial
result = spatial.distance.cosine(im2, im1)
print result

我得到的结果是0.999999988431,这意味着图像在这个分数上彼此相似。

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方法二

我有时间查看另一个解决方案。我发现 OpenCV 的 cv2.matchTemplate() 函数执行相同的工作。

如果您查看 THIS DOCUMENTATION PAGE,您会发现所使用的不同参数。

我使用了 cv2.TM_SQDIFF_NORMED 参数(它给出了两个图像之间的归一化平方差)。

    res = cv2.matchTemplate(th1, th2, cv2.TM_SQDIFF_NORMED)
    print 1 - res

对于给定的图像,我获得的相似度得分为:0.89689457