A general criterion for image similarity detection

Frédéric Cao (1) , Patrick Bouthemy (1)

1 VISTA - Vision spatio-temporelle et active

A novel and general criterion for image similarity is introduced, based on the comparison of grey level gradient direction at randomly sampled points. It is mathematically proved that it is possible to compute a fully automatic and robust threshold to detect that two images have a common cause, which can be taken as a definition of similarity. Analytical estimates of the necessary and sufficient number of sample points are also given. Similar pairs of images are detected a contrario, by rejecting an hypothesis that resemblance is due to randomness, which is far more easy to model than a realistic degradation process. The method proves very robust to noise, transparency and occlusion. // Cette note décrit un critère général de comparaison d'images, basé sur la comparaison des directions du gradient en niveau de gris, échantillonnées aléatoirement dans l'image. On montre qu'il est possible de calculer un seuil permettant de détecter que la ressemblance entre deux images ne peut pas être due au hasard, ce qui peut être pris comme définition de la similarité. Il est également possible d'estimer le nombre de points nécessaire et suffisant permettant de passer le test. Des images semblables sont donc détectées a contrario, ce qui est bien plus simple que de modéliser un processus de dégradation réaliste. Des expériences montrent que les seuils sont très robustes au bruit, aux occlusions ou à la transparence.

Mots clés: Image comparison; a contrario detection; number of false alarms // Comparaison d'image; détection a contrario; nombre de fausses alarmes

Domaines: Vision par ordinateur et reconnaissance de formes [cs.CV]

Frédéric Cao, Patrick Bouthemy. A general criterion for image similarity detection. [Research Report] PI 1732, 2005, pp.16. ⟨inria-00000157⟩