import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SimilarImageSearch {

  /**
   * @param args
   */
  public static void main(String[] args) {
    List<String> hashCodes = new ArrayList<String>();
    
    String filename = ImageHelper.path + "\\images\\";
    String hashCode = null;
    
    for (int i = 0; i < 6; i++)
    {
      hashCode = produceFingerPrint(filename + "example" + (i + 1) + ".jpg");
      hashCodes.add(hashCode);
    }    
    System.out.println("Resources: ");
    System.out.println(hashCodes);
    System.out.println();
    
    String sourceHashCode = produceFingerPrint(filename + "source.jpg");
    System.out.println("Source: ");
    System.out.println(sourceHashCode);
    System.out.println();
    
    for (int i = 0; i < hashCodes.size(); i++)
    {
      int difference = hammingDistance(sourceHashCode, hashCodes.get(i));
      System.out.print("漢明距離:"+difference+"   ");
      if(difference==0){
        System.out.println("source.jpg圖片跟example"+(i+1)+".jpg一樣");
      }else if(difference<=5){
        System.out.println("source.jpg圖片跟example"+(i+1)+".jpg非常相似");
      }else if(difference<=10){
        System.out.println("source.jpg圖片跟example"+(i+1)+".jpg有點(diǎn)相似");
      }else if(difference>10){
        System.out.println("source.jpg圖片跟example"+(i+1)+".jpg完全不一樣");
      }
    }
    
  }

  /**
   * 計(jì)算"漢明距離"（Hamming distance）。
   * 如果不相同的數(shù)據(jù)位不超過(guò)5，就說(shuō)明兩張圖片很相似；如果大于10，就說(shuō)明這是兩張不同的圖片。
   * @param sourceHashCode 源hashCode
   * @param hashCode 與之比較的hashCode
   */
  public static int hammingDistance(String sourceHashCode, String hashCode) {
    int difference = 0;
    int len = sourceHashCode.length();
    
    for (int i = 0; i < len; i++) {
      if (sourceHashCode.charAt(i) != hashCode.charAt(i)) {
        difference ++;
      }
    }
    
    return difference;
  }

  /**
   * 生成圖片指紋
   * @param filename 文件名
   * @return 圖片指紋
   */
  public static String produceFingerPrint(String filename) {
    BufferedImage source = ImageHelper.readPNGImage(filename);// 讀取文件

    int width = 8;
    int height = 8;
    
    // 第一步，縮小尺寸。
    // 將圖片縮小到8x8的尺寸，總共64個(gè)像素。這一步的作用是去除圖片的細(xì)節(jié)，只保留結(jié)構(gòu)、明暗等基本信息，摒棄不同尺寸、比例帶來(lái)的圖片差異。
    BufferedImage thumb = ImageHelper.thumb(source, width, height, false);
    
    // 第二步，簡(jiǎn)化色彩。
    // 將縮小后的圖片，轉(zhuǎn)為64級(jí)灰度。也就是說(shuō)，所有像素點(diǎn)總共只有64種顏色。
    int[] pixels = new int[width * height];
    for (int i = 0; i < width; i++) {
      for (int j = 0; j < height; j++) {
        pixels[i * height + j] = ImageHelper.rgbToGray(thumb.getRGB(i, j));
      }
    }
    
    // 第三步，計(jì)算平均值。
    // 計(jì)算所有64個(gè)像素的灰度平均值。
    int avgPixel = ImageHelper.average(pixels);
    
    // 第四步，比較像素的灰度。
    // 將每個(gè)像素的灰度，與平均值進(jìn)行比較。大于或等于平均值，記為1；小于平均值，記為0。
    int[] comps = new int[width * height];
    for (int i = 0; i < comps.length; i++) {
      if (pixels[i] >= avgPixel) {
        comps[i] = 1;
      } else {
        comps[i] = 0;
      }
    }
    
    // 第五步，計(jì)算哈希值。
    // 將上一步的比較結(jié)果，組合在一起，就構(gòu)成了一個(gè)64位的整數(shù)，這就是這張圖片的指紋。組合的次序并不重要，只要保證所有圖片都采用同樣次序就行了。
    StringBuffer hashCode = new StringBuffer();
    for (int i = 0; i < comps.length; i+= 4) {
      int result = comps[i] * (int) Math.pow(2, 3) + comps[i + 1] * (int) Math.pow(2, 2) + comps[i + 2] * (int) Math.pow(2, 1) + comps[i + 2];
      hashCode.append(binaryToHex(result));
    }
    
    // 得到指紋以后，就可以對(duì)比不同的圖片，看看64位中有多少位是不一樣的。
    return hashCode.toString();
  }

  /**
   * 二進(jìn)制轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制
   * @param int binary
   * @return char hex
   */
  private static char binaryToHex(int binary) {
    char ch = ' ';
    switch (binary)
    {
    case 0:
      ch = '0';
      break;
    case 1:
      ch = '1';
      break;
    case 2:
      ch = '2';
      break;
    case 3:
      ch = '3';
      break;
    case 4:
      ch = '4';
      break;
    case 5:
      ch = '5';
      break;
    case 6:
      ch = '6';
      break;
    case 7:
      ch = '7';
      break;
    case 8:
      ch = '8';
      break;
    case 9:
      ch = '9';
      break;
    case 10:
      ch = 'a';
      break;
    case 11:
      ch = 'b';
      break;
    case 12:
      ch = 'c';
      break;
    case 13:
      ch = 'd';
      break;
    case 14:
      ch = 'e';
      break;
    case 15:
      ch = 'f';
      break;
    default:
      ch = ' ';
    }
    return ch;
  }

}

import java.awt.AlphaComposite;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Image;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.awt.image.ColorModel;
import java.awt.image.WritableRaster;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

import javax.imageio.ImageIO;

import com.sun.image.codec.jpeg.ImageFormatException;
import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGCodec;
import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGImageDecoder;
import com.sun.image.codec.jpeg.JPEGImageEncoder;

/**
 * 圖片工具類(lèi)，主要針對(duì)圖片水印處理
 * 
 * @author 025079
 * @version [版本號(hào), 2011-11-28]
 * @see [相關(guān)類(lèi)/方法]
 * @since [產(chǎn)品/模塊版本]
 */
public class ImageHelper {

 // 項(xiàng)目根目錄路徑
 public static final String path = System.getProperty("user.dir");
 
 /**
 * 生成縮略圖 <br/>
 * 保存:ImageIO.write(BufferedImage, imgType[jpg/png/...], File);
 * 
 * @param source
 *      原圖片
 * @param width
 *      縮略圖寬
 * @param height
 *      縮略圖高
 * @param b
 *      是否等比縮放
 * */
 public static BufferedImage thumb(BufferedImage source, int width,
  int height, boolean b) {
 // targetW，targetH分別表示目標(biāo)長(zhǎng)和寬
 int type = source.getType();
 BufferedImage target = null;
 double sx = (double) width / source.getWidth();
 double sy = (double) height / source.getHeight();

 if (b) {
  if (sx > sy) {
  sx = sy;
  width = (int) (sx * source.getWidth());
  } else {
  sy = sx;
  height = (int) (sy * source.getHeight());
  }
 }

 if (type == BufferedImage.TYPE_CUSTOM) { // handmade
  ColorModel cm = source.getColorModel();
  WritableRaster raster = cm.createCompatibleWritableRaster(width,
   height);
  boolean alphaPremultiplied = cm.isAlphaPremultiplied();
  target = new BufferedImage(cm, raster, alphaPremultiplied, null);
 } else
  target = new BufferedImage(width, height, type);
 Graphics2D g = target.createGraphics();
 // smoother than exlax:
 g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING,
  RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
 g.drawRenderedImage(source, AffineTransform.getScaleInstance(sx, sy));
 g.dispose();
 return target;
 }

 /**
 * 圖片水印
 * 
 * @param imgPath
 *      待處理圖片
 * @param markPath
 *      水印圖片
 * @param x
 *      水印位于圖片左上角的 x 坐標(biāo)值
 * @param y
 *      水印位于圖片左上角的 y 坐標(biāo)值
 * @param alpha
 *      水印透明度 0.1f ~ 1.0f
 * */
 public static void waterMark(String imgPath, String markPath, int x, int y,
  float alpha) {
 try {
  // 加載待處理圖片文件
  Image img = ImageIO.read(new File(imgPath));

  BufferedImage image = new BufferedImage(img.getWidth(null),
   img.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
  Graphics2D g = image.createGraphics();
  g.drawImage(img, 0, 0, null);

  // 加載水印圖片文件
  Image src_biao = ImageIO.read(new File(markPath));
  g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP,
   alpha));
  g.drawImage(src_biao, x, y, null);
  g.dispose();

  // 保存處理后的文件
  FileOutputStream out = new FileOutputStream(imgPath);
  JPEGImageEncoder encoder = JPEGCodec.createJPEGEncoder(out);
  encoder.encode(image);
  out.close();
 } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
 }
 }

 /**
 * 文字水印
 * 
 * @param imgPath
 *      待處理圖片
 * @param text
 *      水印文字
 * @param font
 *      水印字體信息
 * @param color
 *      水印字體顏色
 * @param x
 *      水印位于圖片左上角的 x 坐標(biāo)值
 * @param y
 *      水印位于圖片左上角的 y 坐標(biāo)值
 * @param alpha
 *      水印透明度 0.1f ~ 1.0f
 */

 public static void textMark(String imgPath, String text, Font font,
  Color color, int x, int y, float alpha) {
 try {
  Font Dfont = (font == null) ? new Font("宋體", 20, 13) : font;

  Image img = ImageIO.read(new File(imgPath));

  BufferedImage image = new BufferedImage(img.getWidth(null),
   img.getHeight(null), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
  Graphics2D g = image.createGraphics();

  g.drawImage(img, 0, 0, null);
  g.setColor(color);
  g.setFont(Dfont);
  g.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_ATOP,
   alpha));
  g.drawString(text, x, y);
  g.dispose();
  FileOutputStream out = new FileOutputStream(imgPath);
  JPEGImageEncoder encoder = JPEGCodec.createJPEGEncoder(out);
  encoder.encode(image);
  out.close();
 } catch (Exception e) {
  System.out.println(e);
 }
 }
 
 /**
 * 讀取JPEG圖片
 * @param filename 文件名
 * @return BufferedImage 圖片對(duì)象
 */
 public static BufferedImage readJPEGImage(String filename)
 {
 try {
  InputStream imageIn = new FileInputStream(new File(filename));
  // 得到輸入的編碼器，將文件流進(jìn)行jpg格式編碼
  JPEGImageDecoder decoder = JPEGCodec.createJPEGDecoder(imageIn);
  // 得到編碼后的圖片對(duì)象
  BufferedImage sourceImage = decoder.decodeAsBufferedImage();
  
  return sourceImage;
 } catch (FileNotFoundException e) {
  e.printStackTrace();
 } catch (ImageFormatException e) {
  e.printStackTrace();
 } catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 
 return null;
 }
 
 /**
 * 讀取JPEG圖片
 * @param filename 文件名
 * @return BufferedImage 圖片對(duì)象
 */
 public static BufferedImage readPNGImage(String filename)
 {
 try {
  File inputFile = new File(filename); 
     BufferedImage sourceImage = ImageIO.read(inputFile);
  return sourceImage;
 } catch (FileNotFoundException e) {
  e.printStackTrace();
 } catch (ImageFormatException e) {
  e.printStackTrace();
 } catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 
 return null;
 }
 
 /**
 * 灰度值計(jì)算
 * @param pixels 像素
 * @return int 灰度值
 */
 public static int rgbToGray(int pixels) {
 // int _alpha = (pixels >> 24) & 0xFF;
 int _red = (pixels >> 16) & 0xFF;
 int _green = (pixels >> 8) & 0xFF;
 int _blue = (pixels) & 0xFF;
 return (int) (0.3 * _red + 0.59 * _green + 0.11 * _blue);
 }
 
 /**
 * 計(jì)算數(shù)組的平均值
 * @param pixels 數(shù)組
 * @return int 平均值
 */
 public static int average(int[] pixels) {
 float m = 0;
 for (int i = 0; i < pixels.length; ++i) {
  m += pixels[i];
 }
 m = m / pixels.length;
 return (int) m;
 }
}