如何在模板匹配代码中获得结果？

Posted 2023-03-08

【中文标题】如何在模板匹配代码中获得结果？

【英文标题】：how to get the result in template matching code?

【发布时间】：2015-05-13 21:33:12

【问题描述】：

我是计算机视觉的初学者。我目前正在做一个项目，在 ios 中使用 matchTemplate 查找两个图像之间的匹配。我面临的问题是找到一种方法来确定两个图像是否匹配或不是，虽然 matchTemplate 运行良好。我想采用结果矩阵的百分比，但我不知道如何也找不到方法。MinMaxLoc 也不适用于我。 如果有人可以帮助我或给我一个想法，我将非常感激，因为我现在处于绝望的境地。 这是代码： `

UIImage* image1 = [UIImage imageNamed:@"1.png"]; UIImage* image2 = [UIImage imageNamed:@"Image002.png"];

// Convert UIImage* to cv::Mat
UIImageToMat(image1, MatImage1);
UIImageToMat(image2, MatImage2);


MatImage1.resize(100 , 180);
MatImage2.resize(100 , 180);



if (!MatImage1.empty())

    // Convert the image to grayscale
    //we can also use BGRA2GRAY : Blue , Green , Red and Alpha(Opacity)
    cv::cvtColor(MatImage1, grayImage1, cv::COLOR_BGRA2GRAY );
    cv::cvtColor(MatImage2, grayImage2, cv::COLOR_BGRA2GRAY);





/// Create the result matrix
int result_cols =  grayImage1.cols ;
int result_rows = grayImage1.rows ;

result.create( result_cols, result_rows, CV_32FC1 );

/// Do the Matching and Normalize
matchTemplate( grayImage1 , grayImage2 , result ,  CV_TM_SQDIFF_NORMED);

//Normalize
normalize( result, result, 0, 100, cv::NORM_MINMAX, -1 );

//Threshold
cv::threshold(result , result , 30, 0, CV_THRESH_TOZERO);`

【参考方案1】：

matchTemplate(...) 的意图是模板通常比图片小。然后模板作为滑动窗口在图像上移动，并以某种方式计算“匹配分数”，例如使用互相关或平方差。

因此，如果输入图像为 10x10 且模板为 3x3，则模板的位置使左上角位于图像的左上角（模板的中心位于像素 (1,1) 处，假设我们从 0 开始索引）。计算匹配分数，然后模板滑动到（1,2），我们再次匹配。当模板的中间像素位于 (8,1) 时，我们将其向下滑动到下一行 (1,2) 并重复。

此过程的输出结果是一个 8x8 矩阵，其中每个位置的值表示模板在该点时的匹配分数。输出图像的大小为 W-w+1 x H-h+1，其中 WxH 是图像的大小，wxh 是模板的大小。

然后您可以使用 minMaxLoc 计算出输出矩阵中的最高和最低分数，根据您使用的匹配分数，其中之一将最有可能与图像中的模板匹配。

现在您将模板和图像的大小调整为相同的大小：

MatImage1.resize(100 , 180);
MatImage2.resize(100 , 180);

这意味着模板只能在图像中放置一个位置，并且您的输出矩阵应该是 1x1 网格。

你也在使用

CV_TM_SQDIFF_NORMED

这是归一化的平方差。对于这个分数，匹配分数越低越好。即 1x1 输出矩阵中的值越接近 0，模板和图像之间的匹配就越接近。

假设模板和图像的大小为 100x180，那么您可以轻松计算出此匹配分数的最大值为 100x180x255，如果整个图像为黑色，模板为白色，反之亦然。这应该可以帮助您计算出一个合理的阈值，低于该阈值您会说 t=您的模板与图像匹配。

由于您只有 1x1 的输出，但对结果进行标准化或阈值化几乎没有价值。