.net中比较两幅图片是否相同

    .net中的GDI+能非常方便的进行图象处理，但是并未直接提供进行图片比较的类或者方法，本文的目的是探讨如何进行图片比较。

    首先要说明的是，进行比较的两幅图片必须具有相同的格式，并且最好是未经压缩的图片格式。否则，不能进行完全的相同性对比，只能做近似判断，比如各种颜色分量相差5%即认为一致。

    在自己动手之前先GOOGLE一番，找到了下面两篇比较典型的文章：

    （1）http://groups.google.com/group/microsoft.public.dotnet.languages.csharp/msg/4c8beaa229c2cbd6

这篇文章使用Image.GetPixel方法获取每个像素点的Color，然后将各点组合成一个Hash值。关键代码段：

[CLSCompliant(false)]
    public static uint GetBitmapHashValue(
      Bitmap image)
    {
      uint result = 0xFFFFFFFF;

      for (int x = 0; x < image.Width; x++)
        for (int y = 0; y < image.Height; y++)
          result =
            BitmapHasher.CRCTable[
            (result ^ image.GetPixel(x, y).ToArgb()) & 0xFF] ^
            (result >> 8);

      return result ^ 0xFFFFFFFF;
    }

 

 

 

    （2）http://topic.csdn.net/u/20080808/09/c92a057e-ebd0-438c-bc1d-64d0a78127f7.html

CSDN论坛的这个帖子有很多实现图片比较的思路，比如：

（a）比较直接用 memcmp , 10M以内的数据不会超过 1毫秒

当然你不能用 GetPix, GetPix非常慢, 应该直接取出内存块来比较,
图像压缩可以把前后两幅图像相减, 再找个压缩算法压缩相减的结果
另外一边只要加上这个结果就是新的图像
（b）将屏幕分成固定的若干小块，对其分别编号，分块比较，每次只传送发生改变的块
（c）请参考请他VNC开源项目。
它们通常是安装钩子监视屏幕区域的变化，然后压缩传送变化的图片区。
用判断图像变化的办法效率太低，很少被使用。
（d）保存上一张图片，抓到一张新图后，在内存中按块用memcmp比较，如果发现有不同，就发送此块，然后到客户端组装起来

由于本文只讨论图片比较，所有（c）中的安装系统钩子不考虑，其他几点无非就是用GetPixel按像素比较，或者得到图片的内存块然后比较内存块是否一致。

1.使用GetPixel得到各像素，然后逐个像素进行对比：

/// <summary>
 /// 比较两幅图片是否一致
 /// </summary>
 /// <param name="bitmap1">图片1</param>
 /// <param name="bitmap2">图片2</param>
 /// <returns>如果两幅图片相同，返回0；如果图片1小于图片2，返回小于0的值；如果图片1大于图片2，返回大于0的值。</returns>
 public static int BitmapCompare(Bitmap bitmap1, Bitmap bitmap2)
 {
  int result = 0; //假设两幅图片相同
  if (bitmap1 == null || bitmap2 == null)
   return -1;
  if (bitmap1.Width == bitmap2.Width && bitmap1.Height == bitmap2.Height)
  {
   for (int i = 0; i < bitmap1.Width; i++)
   {
    for (int j = 0; j < bitmap1.Height; j++)
    {
     Color color1 = bitmap1.GetPixel(i, j);
     Color color2 = bitmap2.GetPixel(i, j);
     if (color1 != color2)
     {
      result = color1.ToArgb() - color2.ToArgb();
      break;
     }
    }
    if (result != 0)
     break;
   }
  }
  else if (bitmap1.Width != bitmap2.Width)
  {
   result = bitmap1.Width - bitmap2.Width;
  }
  else if (bitmap1.Height != bitmap2.Height)
  {
   result = bitmap1.Height - bitmap2.Height;
  }
  return result;
 }

 

2.得到图片数据内存块，然后比较内存块是否一致：

    用Bitmap.LockBits方法可以得到BitmapData（位图数据），BitmapData.Scan0指向了位图数据部分的基地址。BitmapData.Stride给出了图象中每行所占的字节数目，注意BitmapData.Stride并不等于BitmapData.Width，原因如下：（1）BitmapData.Width是每行的像素数目，每个像素所占的字节数跟PixelFormat（像素格式）有关，可以是1、4、8、16、24、32、48、64等位数；（2）系统将图片数据行在内存中进行了对齐，每行所占字节数是4的倍数，且总是大于等于Width*BitsPerPixel/8。Marshal.Copy方法复制内存块到字节数组。

    得到图片数据内存块的代码如下：

    BitmapData bmd1 = bitmap1.LockBits(new Rectangle(0, 0, bitmap1.Width, bitmap1.Height), ImageLockMode.ReadOnly, bitmap1.PixelFormat);     //得到图片数据对象
   int bytes = bmd1.Stride * bitmap1.Height;          //图片数据大小
   byte[] buff1 = new byte[bytes];                         //保存图片数据的字节数组
   Marshal.Copy(bmd1.Scan0, buff1, 0, Marshal.SizeOf(typeof(byte)) * bytes);     //复制图片数据块
   //在这里对图片数据块执行操作
   bitmap1.UnlockBits(bmd1);                              //解锁图片数据块

    对内存块进行比较的方法有以下几种：

    （1）C API函数memcmp，该函数的原型为：

    int memcmp(const void *buf1,const void *buf2,size_t count);

   PINVOKE引用方式为：

   [DllImport("msvcrt.dll")]
   private static extern IntPtr memcmp(byte[] b1, byte[] b2, IntPtr count);

    （2）用Marshal.ReadByte方法读取内存中的字节，然后逐字节进行比较。

     BitmapData bmd1 = bitmap1.LockBits(new Rectangle(0, 0, bitmap1.Width, bitmap1.Height), ImageLockMode.ReadOnly, bitmap1.PixelFormat);
   IntPtr start1 = bmd1.Scan0;
   int sizeOfByte = Marshal.SizeOf(typeof(byte));
   for (int i = 0; i < sizeOfByte * bmd1.Stride * bitmap1.Height; i++)
   {
    byte b1 = Marshal.ReadByte(start1, i);

    //在这里对字节进行操作，也可以用Marshal.WriteByte修改字节内容
    }
   bitmap1.UnlockBits(bmd1);

    (3)自定义函数进行字节数组比较：

    public static int MemoryCompare2(byte[] b1, byte[] b2)
 {
  int result = 0;
  if (b1.Length != b2.Length)
   result = b1.Length - b2.Length;
  else
  {
   for (int i = 0; i < b1.Length; i++)
   {
    if (b1[i] != b2[i])
    {
     result = (int)(b1[i] - b2[i]);
     break;
    }
   }
  }
  return result;
 }

 

3.各种图片比较方式的效率对比

我写了一小段测试代码对上述四种图片比较方式的效率进行了对比，图片为一个24位色的1024X768像素位图，结果如下表所示：

单位：毫秒

图片比较方式	第一次	第二次	第三次	第一次	第二次	第三次	平均用时	备注
Bitmap.GetPixel	4466	4296	4878	4416	4530	4584	4528.3	每次比较一个像素，内存占用低，耗时最长
memcmp	31	30	40	70	41	31	40.5	一次比较所有图片内存数据，内存占用高，耗时最短； 如果分块对比图片内存数据，可以减少内存占用，但是会增加处理时间
Marshal.ReadByte	2103	1943	2103	2043	2068	2083	2057.2	每次比较一个字节，内存占用最低，耗时较长
自定义字节数组比较	60	60	70	110	95	67	77	一次比较所有图片内存数据，内存占用高，耗时较短； 如果分块对比图片内存数据，可以减少内存占用，但是会增加处理时间

 

4.源代码下载

https://files.cnblogs.com/xrwang/ImageCompare/ImageCompare.rar