imgsmlr（近似映像） - PolarDB

imgsmlr是PolarDB PostgreSQL版支援的一款第三方外掛程式，支援相似Image Search功能。imgsmlr外掛程式基於Haar小波變換演算法，能夠提取png、gif等類型映像特徵值，並通過索引檢索相似的映像。

適用範圍

支援的PolarDB PostgreSQL版的版本如下：

PostgreSQL 16（核心小版本2.0.16.9.8.0及以上）
PostgreSQL 14（核心小版本14.10.18.0及以上）

說明

您可在控制台查看核心小版本號碼，也可以通過SHOW polardb_version;語句查看。如未滿足核心小版本要求，請升級核心小版本。

使用方法

資料類型

imgsmlr外掛程式提供了兩種資料類型，分別為pattern和signature。

資料類型	儲存大小	說明
pattern	16388 位元組	對映像進行Haar小波變換的結果。
signature	64 位元組	pattern的簡短表示，可以使用GiST索引進行快速搜尋。

函數

imgsmlr外掛程式提供了多種函數，可以將各種類型的映像轉為pattern類型，同時提供函數為pattern類型映像建立signature便於檢索。

函數	傳回型別	說明
jpeg2pattern(bytea)	pattern	將映像由jpeg轉為pattern類型。
png2pattern(bytea)	pattern	將映像由png轉為pattern類型。
gif2pattern(bytea)	pattern	將映像由gif轉為pattern類型。
pattern2signature(pattern)	signature	為pattern類型映像建立signature。
shuffle_pattern(pattern)	pattern	隨機化處理pattern，降低對映像位移的敏感度。

運算子

pattern和signature類型都支援歐幾裡德距離的<->運算子。signature還支援在<->運算子上使用GiST索引。

運算子	左實值型別	右實值型別	傳回型別	說明
<->	pattern	pattern	float8	計算兩個pattern類型映像的歐幾裡得距離。
<->	signature	signature	float8	計算兩個signature類型映像的歐幾裡得距離。

樣本

安裝外掛程式

CREATE EXTENSION imgsmlr;

建立映像特徵值表

假設已有一個image表，其中包含id列和data列，其中data列包含二進位jpeg資料。通過以下SQL建立包含給定映像的pattern和signature的表。

CREATE TABLE pat AS (
	SELECT
		id,
		shuffle_pattern(pattern) AS pattern,
		pattern2signature(pattern) AS signature
	FROM (
		SELECT
			id,
			jpeg2pattern(data) AS pattern
		FROM
			image
	) x
);

建立GiST索引

ALTER TABLE pat ADD PRIMARY KEY (id);
CREATE INDEX pat_signature_idx ON pat USING gist (signature);

搜尋相似映像

為查詢與具有指定id的映像最相似的前10張映像，可以在子查詢使用GiST索引通過signature選擇前100張映像，外部查詢按pattern從子查詢找到的映像中搜尋前10個映像。

SELECT
	id,
	smlr
FROM
(
	SELECT
		id,
		pattern <-> (SELECT pattern FROM pat WHERE id = :id) AS smlr
	FROM pat
	WHERE id <> :id
	ORDER BY
		signature <-> (SELECT signature FROM pat WHERE id = :id)
	LIMIT 100
) x
ORDER BY x.smlr ASC
LIMIT 10;

卸載外掛程式

DROP EXTENSION imgsmlr;