Algoritmo de comparação de imagens

Estou tentando comparar imagens entre si para descobrir se elas são diferentes. Primeiro, tentei fazer uma correlação de Pearson com os valores RGB, o que também funciona muito bem, a menos que as imagens estejam um pouco deslocadas. Então, se você tem 100% de imagens idênticas, mas uma é um pouco movida, obtenho um valor de correlação ruim.

Alguma sugestão para um algoritmo melhor?

BTW, estou falando para comparar milhares de imgages ...

Edit: Aqui está um exemplo de minhas fotos (microscópicas):

im1:

im2:

im3:

im1 e im2 são os mesmos, mas um pouco deslocados / recortados, o im3 deve ser reconhecido como completamente diferente ...

Editar: Problema é resolvido com as sugestões de Peter Hansen! Funciona muito bem! Obrigado a todas as respostas! Alguns resultados podem ser encontrados aquihttp://labtools.ipk-gatersleben.de/image%20comparison/image%20comparision.pdf