unflappable, чтобы полегче разбираться (самому пришлось "разбираться", шесть лет прошло) чуть помогу:
1. Обе картинки приводятся к небольшому и равному размеру.
2. Сравнение производится по-байтно по всем пикселям. Результат вычисляется по Пирсону, формула:
ПирсонаКоэф=сумма((Xi-Xср)*(Yi-Yср))/Корень(сумма((Xi-Xср)^2)*сумма((Yi-Yср)^2))
где Xi и Yi значения байтов (цветов) пикселей двух картинок
3. Средние значения и суммы квадратов вычисляются при открытии картинок.
Для ускорения процесса работа проводится не с картинками, но с их цифровым аналогом в памяти (MemoryStream)