если всегда нужно найти кота среди собак, то, теоретически, при условии, что по общему количеству картинок пропорции сохраняются, можно просто кидать хэши всех картинок в базу, обновляя капчу до потери пульса. Когда насобирается достаточно серьёзная база, можно сделать выборку хэшей, групируя по их количеству в базе. Хэши, которых в базе будет ниже среднего - вероятно коты.
Базы ассоциаций собирались по подобному принципу. Только там было наоборот, чем чаще ответ повторяется в базе - тем вероятнее, что он и нужен.