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    Python列表删除重复元素与图像相似度判断及删除实例代码

    作者:baddeku 时间:2021-06-10 17:47

    发现问题

    项目需要,需要删除文件夹中的冗余图片。涉及图像文件名的操作,图像文件名存储在list中

    python list删除元素有remove()和pop(),remove()对元素进行操作,pop()对索引进行操作,并会返回pop掉的值。一个只会从列表移除一个数

    一.如果已经有了一个列表l,令h=l,对l操作时同时会影响h,貌似原因是内存共享的,正确的方法是h=l.copy()

    二.测试时,发现一个问题,如下面代码和结果:

    item=2时,并没有把2全部删掉,后面重复的3也没有删去。

    **查阅一些资料后发现:list的遍历是基于下标的不是基于元素,你删掉一个元素后,列表就发生了变化,所有的元素都往前移动了一个位置,假设要删除重的2,一个列表中索引为4,对应的值为2,索引为5,对应的值为2,索引为6,对应的值为3,当前循环删掉索引4时对应的值2之后,索引4的值为2,索引5,值为3,下一次循环,本来要再删一个2,但此时索引为5对应的为3,就漏掉了一个2。

    解决方案:

    (1)倒序循环遍历:

    (2)实际用的方法,判断到重复元素后,将那个item复制为0或‘0',相当于用一个标识符占住重复元素的位置,循环时先判断是否为‘0',最后通过

    list = list(set(list))

    list.remove('0')

    即可

    附图像去冗余算法,判断图像相似通过,感知哈希算法和三通道直方图,及图像尺寸

    from img_similarity import runtwoImageSimilaryFun
    import os
    from PIL import Image
    import shutil
    import time
    import numpy as np
     
    def similar(path1, path2):
        img1 = Image.open(path1)
        img2 = Image.open(path2)
        w1 = img1.size[0] # 图片的宽
        h1 = img2.size[1]  # 图片的高
        w2 = img2.size[0] # 图片的宽
        h2 = img2.size[1]  # 图片的高
        w_err = abs(w1 - w2)/w1
        h_err = abs(h1 - h2)/h1
        if w_err > 0.1 or h_err >0.1:
            return 0
        else:
            phash, color_hist = runtwoImageSimilaryFun(path1, path2)
            if phash <=8 or color_hist >=0.9:
                return 1
            else:
                return 0
     
     
    path = './crop_img'
    result_imgdirs_path = './removed_repeat_img'
    folderlist = os.listdir(path)
    folderlist.sort()
    for item in folderlist:
        folder_path = path + '/' + item
        new_folder_path = result_imgdirs_path + '/' + item
        os.makedirs(new_folder_path)
     
        imglist = os.listdir(folder_path)
        imglist.sort()
     
        time_start = time.time()
     
        for i,item1 in enumerate(imglist):
            if item1 == '0':
                continue
            path1 = folder_path + '/' + item1
            for j, item2 in enumerate(imglist[i + 1:]):
                if item2 == '0':
                    continue
                path2 = folder_path + '/' + item2
                t = similar(path1, path2)
                if t:
                    #将判断为相似的图片在trans_list中的名字置‘0',代表不需要复制
                    imglist[i+j+1] = '0'
     
        imglist = list(set(imglist))
        imglist.remove('0')
     
        time_end = time.time()
        time_c = time_end - time_start
        print('{} similarity judgement list time cost {}s'.format(item, time_c))
     
     
        time_start = time.time()
        #移动图片
        for item3 in imglist:
            ori_img_path = folder_path + '/' + item3
            new_img_path = new_folder_path + '/' + item3
            shutil.copy(ori_img_path, new_img_path)
     
        time_end = time.time()
        time_c = time_end - time_start # 运行所花时间
        print('{} move image time cost {}s'.format(item, time_c))

    img_similarity.py

    import cv2
    import numpy as np
    from PIL import Image
    import requests
    from io import BytesIO
    import matplotlib
     
    matplotlib.use('TkAgg')
    import matplotlib.pyplot as plt
     
     
    def aHash(img):
        # 均值哈希算法
        # 缩放为8*8
        img = cv2.resize(img, (8, 8))
        # 转换为灰度图
        gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        # s为像素和初值为0,hash_str为hash值初值为''
        s = 0
        hash_str = ''
        # 遍历累加求像素和
        for i in range(8):
            for j in range(8):
                s = s + gray[i, j]
        # 求平均灰度
        avg = s / 64
        # 灰度大于平均值为1相反为0生成图片的hash值
        for i in range(8):
            for j in range(8):
                if gray[i, j] > avg:
                    hash_str = hash_str + '1'
                else:
                    hash_str = hash_str + '0'
        return hash_str
     
     
    def dHash(img):
        # 差值哈希算法
        # 缩放8*8
        img = cv2.resize(img, (9, 8))
        # 转换灰度图
        gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        hash_str = ''
        # 每行前一个像素大于后一个像素为1,相反为0,生成哈希
        for i in range(8):
            for j in range(8):
                if gray[i, j] > gray[i, j + 1]:
                    hash_str = hash_str + '1'
                else:
                    hash_str = hash_str + '0'
        return hash_str
     
     
    def pHash(img):
        # 感知哈希算法
        # 缩放32*32
        img = cv2.resize(img, (32, 32))  # , interpolation=cv2.INTER_CUBIC
        # 转换为灰度图
        gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        # 将灰度图转为浮点型,再进行dct变换
        dct = cv2.dct(np.float32(gray))
        # opencv实现的掩码操作
        dct_roi = dct[0:8, 0:8]
     
        hash = []
        avreage = np.mean(dct_roi)
        for i in range(dct_roi.shape[0]):
            for j in range(dct_roi.shape[1]):
                if dct_roi[i, j] > avreage:
                    hash.append(1)
                else:
                    hash.append(0)
        return hash
     
     
    def calculate(image1, image2):
        # 灰度直方图算法
        # 计算单通道的直方图的相似值
        hist1 = cv2.calcHist([image1], [0], None, [256], [0.0, 255.0])
        hist2 = cv2.calcHist([image2], [0], None, [256], [0.0, 255.0])
        # 计算直方图的重合度
        degree = 0
        for i in range(len(hist1)):
            if hist1[i] != hist2[i]:
                degree = degree + \
                         (1 - abs(hist1[i] - hist2[i]) / max(hist1[i], hist2[i]))
            else:
                degree = degree + 1
        degree = degree / len(hist1)
        return degree
     
     
    def classify_hist_with_split(image1, image2, size=(256, 256)):
        # RGB每个通道的直方图相似度
        # 将图像resize后,分离为RGB三个通道,再计算每个通道的相似值
        image1 = cv2.resize(image1, size)
        image2 = cv2.resize(image2, size)
        sub_image1 = cv2.split(image1)
        sub_image2 = cv2.split(image2)
        sub_data = 0
        for im1, im2 in zip(sub_image1, sub_image2):
            sub_data += calculate(im1, im2)
        sub_data = sub_data / 3
        return sub_data
     
     
    def cmpHash(hash1, hash2):
        # Hash值对比
        # 算法中1和0顺序组合起来的即是图片的指纹hash。顺序不固定,但是比较的时候必须是相同的顺序。
        # 对比两幅图的指纹,计算汉明距离,即两个64位的hash值有多少是不一样的,不同的位数越小,图片越相似
        # 汉明距离:一组二进制数据变成另一组数据所需要的步骤,可以衡量两图的差异,汉明距离越小,则相似度越高。汉明距离为0,即两张图片完全一样
        n = 0
        # hash长度不同则返回-1代表传参出错
        if len(hash1) != len(hash2):
            return -1
        # 遍历判断
        for i in range(len(hash1)):
            # 不相等则n计数+1,n最终为相似度
            if hash1[i] != hash2[i]:
                n = n + 1
        return n
     
     
    def getImageByUrl(url):
        # 根据图片url 获取图片对象
        html = requests.get(url, verify=False)
        image = Image.open(BytesIO(html.content))
        return image
     
     
    def PILImageToCV():
        # PIL Image转换成OpenCV格式
        path = "/Users/waldenz/Documents/Work/doc/TestImages/t3.png"
        img = Image.open(path)
        plt.subplot(121)
        plt.imshow(img)
        print(isinstance(img, np.ndarray))
        img = cv2.cvtColor(np.asarray(img), cv2.COLOR_RGB2BGR)
        print(isinstance(img, np.ndarray))
        plt.subplot(122)
        plt.imshow(img)
        plt.show()
     
     
    def CVImageToPIL():
        # OpenCV图片转换为PIL image
        path = "/Users/waldenz/Documents/Work/doc/TestImages/t3.png"
        img = cv2.imread(path)
        # cv2.imshow("OpenCV",img)
        plt.subplot(121)
        plt.imshow(img)
     
        img2 = Image.fromarray(cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB))
        plt.subplot(122)
        plt.imshow(img2)
        plt.show()
     
     
    def bytes_to_cvimage(filebytes):
        # 图片字节流转换为cv image
        image = Image.open(filebytes)
        img = cv2.cvtColor(np.asarray(image), cv2.COLOR_RGB2BGR)
        return img
     
     
    def runAllImageSimilaryFun(para1, para2):
        # 均值、差值、感知哈希算法三种算法值越小,则越相似,相同图片值为0
        # 三直方图算法和单通道的直方图 0-1之间,值越大,越相似。 相同图片为1
        # t1,t2   14;19;10;  0.70;0.75
        # t1,t3   39 33 18   0.58 0.49
        # s1,s2  7 23 11     0.83 0.86  挺相似的图片
        # c1,c2  11 29 17    0.30 0.31
     
        if para1.startswith("http"):
            # 根据链接下载图片,并转换为opencv格式
            img1 = getImageByUrl(para1)
            img1 = cv2.cvtColor(np.asarray(img1), cv2.COLOR_RGB2BGR)
     
            img2 = getImageByUrl(para2)
            img2 = cv2.cvtColor(np.asarray(img2), cv2.COLOR_RGB2BGR)
        else:
            # 通过imread方法直接读取物理路径
            img1 = cv2.imread(para1)
            img2 = cv2.imread(para2)
     
        hash1 = aHash(img1)
        hash2 = aHash(img2)
        n1 = cmpHash(hash1, hash2)
        print('均值哈希算法相似度aHash:', n1)
     
        hash1 = dHash(img1)
        hash2 = dHash(img2)
        n2 = cmpHash(hash1, hash2)
        print('差值哈希算法相似度dHash:', n2)
     
        hash1 = pHash(img1)
        hash2 = pHash(img2)
        n3 = cmpHash(hash1, hash2)
        print('感知哈希算法相似度pHash:', n3)
     
        n4 = classify_hist_with_split(img1, img2)
        print('三直方图算法相似度:', n4)
     
        n5 = calculate(img1, img2)
        print("单通道的直方图", n5)
        print("%d %d %d %.2f %.2f " % (n1, n2, n3, round(n4[0], 2), n5[0]))
        print("%.2f %.2f %.2f %.2f %.2f " % (1 - float(n1 / 64), 1 -
                                             float(n2 / 64), 1 - float(n3 / 64), round(n4[0], 2), n5[0]))
     
        plt.subplot(121)
        plt.imshow(Image.fromarray(cv2.cvtColor(img1, cv2.COLOR_BGR2RGB)))
        plt.subplot(122)
        plt.imshow(Image.fromarray(cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_BGR2RGB)))
        plt.show()
     
     
    def runtwoImageSimilaryFun(para1, para2):
        # 均值、差值、感知哈希算法三种算法值越小,则越相似,相同图片值为0
        # 三直方图算法和单通道的直方图 0-1之间,值越大,越相似。 相同图片为1
        # t1,t2   14;19;10;  0.70;0.75
        # t1,t3   39 33 18   0.58 0.49
        # s1,s2  7 23 11     0.83 0.86  挺相似的图片
        # c1,c2  11 29 17    0.30 0.31
     
        if para1.startswith("http"):
            # 根据链接下载图片,并转换为opencv格式
            img1 = getImageByUrl(para1)
            img1 = cv2.cvtColor(np.asarray(img1), cv2.COLOR_RGB2BGR)
     
            img2 = getImageByUrl(para2)
            img2 = cv2.cvtColor(np.asarray(img2), cv2.COLOR_RGB2BGR)
        else:
            # 通过imread方法直接读取物理路径
            img1 = cv2.imread(para1)
            img2 = cv2.imread(para2)
     
     
        hash1 = pHash(img1)
        hash2 = pHash(img2)
        n3 = cmpHash(hash1, hash2)
     
        n4 = classify_hist_with_split(img1, img2)
     
        return n3, n4
     
     
     
    if __name__ == "__main__":
        p1 = '/Users/Desktop/11/24.jpeg'
        p2 = '/Users/Desktop/11/25.jpeg'
        runAllImageSimilaryFun(p1, p2)

    总结

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