图像检索：一维直方图+EMD距离

EMD距离详细介绍已经在在这里已经给出。

思路：我们把一张图像的归一化的一维直方图作为signature的权值，也就是一般在比较两幅图像颜色直方图的EMD距离时，每一行的坐标一样，只是权重值不一样。

通过以下程序，就可以得到一幅图像的signature：

[cpp] view plain copy

print?

1. <pre name="code" class="cpp">#include<iostream>  
2. using namespace std;  
3.   
4. #include<opencv2\core\core.hpp>  
5. #include<opencv2\highgui\highgui.hpp>  
6. #include<opencv2\imgproc\imgproc.hpp>  
7. using namespace cv;  
8.   
9. int main(int argc,char* argv[])  
10. {  
11.     Mat image,imageHsv,hist,normalHist;  
12.     image = imread(argv[1],1);  
13.     if(argc !=2 || !image.data)  
14.     {  
15.         cerr << " No image!" <<endl;  
16.         return -1;  
17.     }  
18.     //颜色空间的转换  
19.     cvtColor(image,imageHsv,CV_BGR2HSV);  
20.   
21.     //一维直方图  
22.     int hbins = 90;  
23.     int histSize[] = {hbins};  
24.     float hranges[] = {0.0,180.0};  
25.     const float* ranges[] = {hranges};  
26.       
27.     int channels[] ={0};  
28.     calcHist(&imageHsv,1,channels,Mat(),hist,1,histSize,ranges,true,false);  
29.     normalize(hist,normalHist,1,0,CV_L1,CV_32F);  
30.   
31.     Mat signature(hbins,2,CV_32FC1);  
32.     normalHist.copyTo(signature.col(0));  
33.   
34.    //把直方图的bin的索引，作为signature的第二列  
35.     for( int r=0;r < hbins; r++)  
36.         signature.at<float>(r,1) =float(r);  
37.     return 0;  
38. }  

第二步:做检索

[cpp] view plain copy

print?

1. <pre name="code" class="cpp">#include<iostream>  
2. #include<fstream>  
3. #include<map>  
4. #include<string>  
5. using namespace std;  
6.   
7. #include<opencv2\core\core.hpp>  
8. #include<opencv2\highgui\highgui.hpp>  
9. #include<opencv2\imgproc\imgproc.hpp>  
10. using namespace cv;  
11.   
12. Mat signature(const Mat & src);  
13. int main(int argc,char* argv[])  
14. {  
15.     //定义文件流，只能读取  
16.     ifstream inPutFile(argv[1],ios::in);  
17.     if(! inPutFile)  
18.     {  
19.         cerr <<"File Open Erro !"<<endl;  
20.         return -1;  
21.     }  
22.   
23.     //读取文件流中的每一行，并赋值给fileName,形成查询数据库  
24.     string fileName;  
25.     Mat image,imageSignature,sourceSignature;  
26.     vector<Mat> signatures;  
27.   
28.     map<int,string> index;//图像的索引  
29.     index.clear();  
30.     int number = 0;  
31.     signatures.clear();  
32.     while(getline(inPutFile,fileName))  
33.     {  
34.         index.insert(pair<int,string>(number,fileName));  
35.         number++;  
36.         image = imread(fileName,1);  
37.         imageSignature =  signature(image);  
38.         signatures.push_back(imageSignature);  
39.     }  
40.   
41.     //待搜索的图像  
42.     number = 0;  
43.     Mat imageSource = imread(argv[2],1);  
44.     sourceSignature = signature(imageSource);  
45.     vector<Mat>::iterator iter;  
46.     map<float,int> distance;  
47.     for(iter = signatures.begin();iter != signatures.end();iter ++)  
48.     {  
49.         distance.insert(pair<float,int>(EMD(sourceSignature,*iter,CV_DIST_L2,number),number));  
50.         number ++;  
51.     }  
52.     //显示距离最小的前五名的检索图像  
53.     number = 0;  
54.     map<float,int>::iterator mapiter;  
55.     for(mapiter = distance.begin();mapiter != distance.end() && number <5;mapiter++,number++)  
56.     {  
57.         string simage = index.find((*mapiter).second)->second;  
58.         image = imread(simage,1);  
59.         namedWindow(simage,1);  
60.         imshow(simage,image);  
61.     }  
62.     waitKey(0);  
63.     return 0;  
64. }  
65.   
66. Mat signature(const Mat & src)  
67. {  
68.     Mat hsv,hist,normalHist;  
69.     //颜色空间转换  
70.     cvtColor(src,hsv,CV_BGR2HSV);  
71.     //一维直方图  
72.     int hbins = 90;  
73.     int histSize[] = {hbins};  
74.     float hranges[] = {0.0,180.0};  
75.     const float* ranges[] = {hranges};  
76.       
77.     int channels[] ={0};  
78.     calcHist(&hsv,1,channels,Mat(),hist,1,histSize,ranges,true,false);  
79.     normalize(hist,normalHist,1,0,CV_L1,CV_32F);  
80.   
81.      Mat signature(hbins,2,CV_32FC1);;  
82.     normalHist.copyTo(signature.col(0));  
83.     //把直方图bin的索引，作为signature的第二列  
84.     for( int r=0;r < hbins; r++)  
85.         signature.at<float>(r,1) =float(r);  
86.     return signature;  
87. }  

检索数据库

检测图片：

我们选取y2作为检测图片：

结果：