Как я могу точно сказать, что изменилось между двумя изображениями?

Question

Например, для недавнего разговора о сжатии JPEG Я хотел сравнить пиксель за пикселем, что изменилось между двумя JPEG (один с уровнем сжатия 100, а другой с уровнем сжатия 95).

Как создать хорошие визуальные карты того, что изменилось без утомительного программирования на заказ?

Answer 1

Photoshop + Слои FTW. (Да, вы также можете использовать Gimp или любое другое программное обеспечение для редактирования с такими же функциями.)

Начните с базового изображения, в приведенном выше случае я использовал изображение в формате jpeg quality 100.

1. создайте новый слой поверх него
2. вставьте второе изображение в этот слой
3. установить стиль слоя на "разность" (см. Розовую стрелку влево на первом изображении ниже)
4. поверх этого слоя создается эффект (Слой> Новый корректирующий слой> Порог)
5. установить эффект на порог (см. Правую розовую стрелку на первом изображении ниже)
6. установить пороговое значение на 1

В полученном изображении любой пиксель, который в любом случае отличается между двумя изображениями, будет белым. Вы можете настроить его так, чтобы все было немного иначе, изменив пороговое значение.

Пример, показывающий много различий между jpeg 92 и 100 от Lightroom.

Пример, не показывающий разницы между 95 и 100.

Не просто показывает, что двоичный файл "изменен или нет", а что, если вы хотите узнать больше о том, насколько он изменился, скажем, по цветному каналу?

1. заменить пороговый корректирующий слой на корректирующий слой кривых.
2. редактировать кривую
3. включить отсечение шоу
4. возьмите белую ручку ввода ниже правого нижнего угла и перетащите ее влево до максимума
5. медленно перемещайтесь назад вправо, пока вы не увидите обрезку (изображение предварительного просмотра полностью черное)
6. отключить отсечение и сохранить изменение кривой

Чем ярче получаемые пиксели, тем больше они отличаются по цвету. Недостатком является то, что вы в конечном итоге получаете много серой грязи ... поэтому иногда проще просто ограничить ее, чтобы увидеть различия. Вот почему я создаю оба и переключаю, какой из них видим.

Answer 2

Если вы используете Photoshop, вот как я это сделаю:

Поместите два файла JPEG в один и тот же файл PSD, в два отдельных слоя. Они должны точно совпадать, поскольку их размеры одинаковы. (который идет сверху не имеет значения).

Установите режим наложения слоя на «Разница». Вы увидите в основном черный результат. В зависимости от разницы в качестве между двумя исходными слоями вы можете увидеть больше или меньше шума.

Answer 3

Все пакеты обработки изображений должны сделать это легко. Я покажу вам, как это сделать в Mathematica, если у вас есть доступ к этой системе. Mathematica - это язык программирования, но манипуляции такого рода очень просты, поэтому, если у вас есть доступ к нему (например, через лицензию университетского сайта), я рекомендую вам попробовать!

Сначала импортируйте изображение:

img = Import["http://farm1.staticflickr.com/62/171463865_36ee36f70e.jpg"]

Перепрессуйте его, используя сжатие JPEG

img2 = ImportString@ExportString[img, "JPEG", "CompressionLevel" -> 0.35]

Теперь возьмем разницу значений пикселей, сначала преобразовав их в числа с плавающей точкой, чтобы гарантировать сохранение отрицательных значений.

diff = ImageSubtract[Image[img, "Real"], Image[img2, "Real"]]

На разностном изображении мало что видно (разница крошечная), а отрицательные значения обрезаются до черного. Итак, давайте изменим масштаб всех значений, чтобы заполнить весь динамический диапазон (минимум будет масштабироваться до 0, максимум до 1):

ImageAdjust[diff]

ImageDifference дает абсолютную разницу двух изображений и не дает отрицательных чисел. Эту операцию вы, скорее всего, найдете в пакетах обработки изображений, особенно в графических интерфейсах (Photoshop, GIMP).

ImageDifference[img, img2]

Мы также можем взять один канал RGB, например, красный, и визуализировать положительные и отрицательные различия, используя «противоположные» цвета:

ArrayPlot[0.5 + ImageData[First@ColorSeparate[diff, "Red"]], 
 ColorFunction -> "RedGreenSplit", ColorFunctionScaling -> False]

Вот то же самое, с усилением различий в 5 раз. Артефакты JPEG теперь более узнаваемы.

ArrayPlot[0.5 + 5 ImageData[First@ColorSeparate[diff, "Red"]], 
 ColorFunction -> "RedGreenSplit", ColorFunctionScaling -> False]

Преимущество использования языка программирования состоит в том, что мы можем легко автоматизировать это и увидеть, как изменяется разница для «уровней сжатия» между 0,1 и 1,0:

Grid@Partition[Table[
   ArrayPlot[
    0.5 + ImageData[
      First@ColorSeparate[
        ImageSubtract[Image[img, "Real"], 
         Image[ImportString@
           ExportString[img, "JPEG", "CompressionLevel" -> c], 
          "Real"]], "Red"]], ColorFunction -> "RedGreenSplit", 
    ColorFunctionScaling -> False],
   {c, 0.1, 1, 0.1}
   ], 5]

Answer 4

Вы можете использовать инструменты командной строки Imagemagick.

composite imagesrc1.jpg imagesrc2.jpg -compose difference diffs.jpg

предоставит абсолютную величину различий для каждого канала RGB.

Answer 5

GitHub имеет несколько интересных инструментов различий в изображениях, встроенных в него в Интернете, , как описано здесь и , продемонстрированных в этой демонстрации .

Answer 6

1. Откройте одно из изображений в GIMP или Photoshop.
2. Добавьте второе изображение в качестве нового слоя поверх первого.
3. Установите режим смешивания верхнего слоя на «Разница»

На полученном изображении черные части показывают, где исходные изображения идентичны, а все, что светлее, показывает различия.