『原创』+『参考』基于PPC的图像对比程序——使用直方图度量

前言的前言：

最近小弟闲来无聊，就想到了在PPC上面来做个图像对比的小东东，查找各方资料，终于在今天初步完成了这个程序，现在整理之后和各位共勉。程序中还存在很多不足之处，大家尽管提出自己的意见和建议，本人非常欢迎哦！

前言：

在阅读本文后，你将知道：

• 如何在.net Compact Framework 2.0框架下使用C#语言进行图片的缩放操作、保存
• 如何在c#中计算图片的直方图量度
• 如何使用SelectPictureDialog对话框

你需要以下开发环境：

1. Visual Studio 2008
2. Windows Mobile 6 Professional SDK（WM6可以直接运行我提供的例子，WM5也可以开发）

正文：

第一步：我们先来创建一个C# 智能设备项目，我选用的是.net Compact Framework 2.0的框架库，然后选择 Windows Mobile 6 Professional SDK 平台。

在默认的Form1窗体中，我们如下图一样进行设计：

一个Label2用于显示对比结果、一个TabControl,tabPage1中有一个PictureBox1，tabPage2中同样放入一个PictureBox2，两个PictureBox的SizeMode属性设置为StretchImage。

设计好界面后，我们就添加代码，在这里只列出关键代码，详细代码请到下载的项目中查找吧。

在程序头部引用

using Microsoft.WindowsMobile.Forms;

using System.Drawing;

然后，添加全局变量：

PicCompare.GetHisogram.GetHis getHis = new PicCompare.GetHisogram.GetHis();//直方图度量计算类其中包括了图像缩放方法
string pic1 = @"Storage Card/test.bmp";//指定缩放后的图片存放位置和格式
string pic2 = @"Storage Card/test2.bmp";//指定缩放后的图片存放位置和格式
int[] pic1t;//图片一的直方图量度容器
int[] pic2t;//图片二的直方图量度容器

定义好变量后，我们双击“图片一”，给他添加如下代码：

 

SelectPictureDialog spd = new SelectPictureDialog();
spd.ShowDialog();
pic1t = getHis.GetHisogram(getHis.Resized(spd.FileName, pic1));//计算出图片一的直方图量度存放到一个pic1t的数组变量中
Bitmap bmp=new Bitmap(spd.FileName);
            
pictureBox1.Image = bmp;//把处理后的图片放入pictureBox1进行预览

 

图片二按钮同上，只需修改相关参数即可。

然后我们看一下直方图量度计算类的部分代码实现吧：

计算图像的直方图的这个代码从网络上copy过来的，这个到处都有，我也不是太在行，所以暂不做解释了，汗～

 /// <summary>
        /// 计算图像的直方图
        /// </summary>
        /// <param name="img">图片</param>
        /// <returns>返回直方图量度</returns>
        public int[] GetHisogram(Bitmap img)
        {
            
            BitmapData data = img.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, img.Width, img.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
            int[] histogram = new int[256];
            unsafe
            {
                byte* ptr = (byte*)data.Scan0;
                int remain = data.Stride - data.Width * 3;
                for (int i = 0; i < histogram.Length; i++)
                    histogram[i] = 0;
                for (int i = 0; i < data.Height; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < data.Width; j++)
                    {
                        int mean = ptr[0] + ptr[1] + ptr[2];
                        mean /= 3;
                        histogram[mean]++;
                        ptr += 3;
                    }
                    ptr += remain;
                }
            }
            img.UnlockBits(data);
            return histogram;
        }

 

下面的这个代码就是在分别计算完两张图片的量度后，把两个量度再放到这里面来计算结果，所得结果即为图片相似度的一个参考值，代码如下：

 

        /// <summary>
        ///最终计算结果
        /// </summary>
        /// <param name="firstNum">图片一的直方图量度</param>
        /// <param name="scondNum">图片二的直方图量度</param>
        /// <returns>计算结果</returns>
        public float GetResult(int[] firstNum, int[] scondNum)
        {
            if (firstNum.Length != scondNum.Length)
            {
                return 0;
            }
            else
            {
                float result = 0;
                int j = firstNum.Length;
                for (int i = 0; i < j; i++)
                {
                    result += 1 - GetAbs(firstNum[i], scondNum[i]);
                    Console.WriteLine(i + "----" + result);
                }
                return result / j;
            }
        }

 

其中，还有一个类是用来处理图片大小的，在这里也贴出来，大家应该用得到的哦！

 

 /// <summary>
        /// 图片大小缩放(正方形)
        /// 作者：Jack Fan
        /// </summary>
        /// <param name="sideSize">指定大小</param>
        /// <param name="srcBMP">原始图片</param>
        /// <returns>返回缩放后的Bitmap图片</returns>
        public Bitmap ResizeBMP(int sideSize, Bitmap srcBMP)
        {
            Bitmap bmp = new Bitmap(sideSize, sideSize);

            Rectangle srcRec = new Rectangle(0, 0, srcBMP.Width, srcBMP.Height);
            Rectangle destRec = new Rectangle(0, 0, sideSize, sideSize);

            Graphics g = Graphics.FromImage(bmp);
            g.DrawImage(srcBMP, destRec, srcRec, GraphicsUnit.Pixel);
            g.Dispose();

            return bmp;
        }

 

 

对比按钮的代码：

 

 pictureBox1.Refresh();
pictureBox2.Refresh();
label2.Text = (getHis.GetResult(pic1t, pic2t) * 100).ToString() + "%";//计算最终结果

 

好了，代码就是这些了，下面来看看实际效果如何把：

1、程序运行后，添加了两张比较相似的图片（不同点请看第三张图片的红圈）：

然后，点击“对比”按钮后，即可见到相似度了：

 

结尾：

在这里，我想申明一点，这个直方图量度来计算图片相似度的想法是我从园子里一个朋友Aaron Wu的blog上看来的，本想在前面附上他的署名，无奈今天无论如何都找不到他的原文，所以请见谅，您看到了就跟我说一声，毕竟我还有很多问题想请教一二啊！(原文名称《图像相似度算法的C#实现及测评》，在cnblogs里面好像搜不到了哦，大家股沟一下吧！)文中还有部分细节描述不清楚的地方，欢迎各位提问，在下文笔不好，只能是有问必答，呵呵。相信大家在看了源代码以及了解了相关直方图量度的知识后，会有另一番感觉。

另：在测试中，发现如果使用图片分割，再逐个部分进行对比，然后在汇总的方法，得出的结果就比较高了！但是无奈PPC设备硬件条件有限，暂时还不考虑。如果转载请注明原文归属哦，谢谢。

 源代码：

点击下载