单元测试中的图像比较算法

Question

我写了一个简单的渲染引擎，想要进行一些单元测试，这些测试应该自动渲染图像并将其与存储的图像进行比较，以检查是否存在差异。这应该给出某种度量标准，以便判断图像是否偏差过大，或者是否可以归因于动画中的不同时间。如果还能够显示差异的位置，那就太好了，但这不是必需的。我们还可以假设这两个图像大小完全相同。

那么，这种情况下有哪些经典论文/技术可供参考呢？

（使用 Go 语言编写，可能尚未有相关实现，我想自己实现以了解其工作原理。该渲染器为 github.com/luxengine）

谢谢！

- user2475269

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你尝试过逐像素地轻松获取差异吗？ - Alessandro Jacopson

是的，它并不真正有效，因为微小的时间变化可能会将图像的某些部分向左或向右移动，然后所有这些像素都被认为是超级不同的。 - user2475269

Answer 1

一个想法是将您的问题视为图像配准中的一个案例。

下面的图表（摘自http://it.mathworks.com/help/images/point-mapping.html）给出了解决图像配准问题的方法流程图。

使用上述图示术语，基本思路是：

1. 在固定图像中找到一些有趣的点；
2. 在移动图像中找到相同的对应点；
3. 使用点对应估计两个图像之间的变换。其中最简单的变换是由二维向量表示的平移；该向量的大小是两个图像之间差异的度量，对于您的情况，它可以与您在评论中提到的偏移相关联。更丰富的变换是由3x3矩阵描述的单应性，其与单位矩阵的距离再次是两个图像之间差异的度量。
4. 您可以将变换应用回去，例如在平移的情况下，您可以将平移应用于移动图像，然后可以逐像素（这里我有点简化）将扭曲的图像与参考图像进行比较。

这里还有一些更多的想法：图像比较 - 快速算法

- Alessandro Jacopson