你见过寻找相似图像的算法问题吗?请查看相关建议。

我建议对你的框架进行小波变换(我已经写了一个使用Haar变换的C扩展);然后，比较两张图片之间最大(比例)小波因子的索引，你应该得到一个数值相似近似。

我特别要解决的问题是如何计算它们是否“足够不同”。我假设你能弄清楚如何一个一个地减去像素。

首先，我将取一堆没有任何变化的图像，并找出任何像素变化的最大量，仅仅是因为捕获的变化、成像系统中的噪声、JPEG压缩工件和照明的每时每刻的变化。也许你会发现，即使没有任何移动，1或2位的差异也是可以预期的。

对于“真实”测试，你需要一个这样的标准:

如果最多P个像素的差异不超过E，则相同。

所以，如果E = 0.02, P = 1000，这可能意味着(大约)如果任何单个像素改变超过5个单位(假设8位图像)，或者如果超过1000个像素有任何错误，这将是“不同的”。

这主要是一种很好的“分类”技术，用于快速识别足够接近而不需要进一步检查的图像。“失败”的图像可能更多的是一种更复杂/昂贵的技术，例如，如果相机抖动，或者对光线变化更健壮，就不会产生假阳性。

I run an open source project, OpenImageIO, that contains a utility called "idiff" that compares differences with thresholds like this (even more elaborate, actually). Even if you don't want to use this software, you may want to look at the source to see how we did it. It's used commercially quite a bit and this thresholding technique was developed so that we could have a test suite for rendering and image processing software, with "reference images" that might have small differences from platform-to-platform or as we made minor tweaks to tha algorithms, so we wanted a "match within tolerance" operation.

您可以使用PIL中的函数来比较两个图像。

import Image
import ImageChops

im1 = Image.open("splash.png")
im2 = Image.open("splash2.png")

diff = ImageChops.difference(im2, im1)

diff对象是一幅图像，其中每个像素都是第二幅图像中该像素的颜色值与第一张图像相减的结果。使用差异图像你可以做几件事。最简单的是diff.getbbox()函数。它会告诉你包含两幅图像之间所有变化的最小矩形。

您也可以使用来自PIL的函数实现这里提到的其他东西的近似。

一种更有原则的方法是使用全局描述符来比较图像，比如GIST或CENTRIST。这里描述的哈希函数也提供了类似的解决方案。

两种流行且相对简单的方法是:(a)已经提出的欧几里得距离，或(b)标准化互相关。与简单的互相关相比，归一化互相关对光照变化的影响明显更强。维基百科给出了一个标准化互相关的公式。更复杂的方法也存在，但它们需要更多的工作。

使用numpy-like语法，

dist_euclidean = sqrt(sum((i1 - i2)^2)) / i1.size

dist_manhattan = sum(abs(i1 - i2)) / i1.size

dist_ncc = sum( (i1 - mean(i1)) * (i2 - mean(i2)) ) / (
  (i1.size - 1) * stdev(i1) * stdev(i2) )

假设i1和i2为二维灰度图像阵列。

可以尝试的小事:

将两个图像重新采样为小的缩略图(例如64 x 64)，并将缩略图与某个阈值逐像素进行比较。如果原始图像几乎相同，重新采样的缩略图将非常相似，甚至完全相同。这种方法可以处理特别是在低光场景中可能出现的噪音。如果你调成灰度，效果可能会更好。