模型匹配一
一、 模型匹配
1. 定义
模板匹配是一种最基础最原始的模式识别的方法，研究的是一种某种特定的图像在另一个图像中的位置进而识别对象，这是一种匹配问题，不是基于直方图而是通过在输入图像上下左右滑动
同时对比相似度来对模板和输入图像进行匹配的一种方法。
2. 分类
- 基于灰度
定位图像内部的灰度值没有大的变化，没有缺失部分，没有干扰图像和噪声的场合（不建议使用）
- 基于形状
对象内部的灰度值可以有变化，但对象轮廓一定清晰光滑（使用较多）
- 基于相关性
搜索的对象有轻微变形，大量纹理，模糊等场合速度较快，但精度低（后期研究下）
- 基于组件
组件匹配是形状匹配的扩张，但不支持大小缩放的匹配，一般用于多个对象工件定位的场合。
3.流程图
4. 补充两种仿射变换方法
- 方法一
vector_angle_to_rigid(0, 0, 0, Row1, Column1, 0, HomMat2D)
affine_trans_contour_xld(ModelContours, ContoursAffinTrans, HomMat2D)
- 方法二
hom_mat2d_identity (HomMat2DIdentity)
hom_mat2d_translate (HomMat2DIdentity, Row[I], Column[I], HomMat2DTranslate)
hom_mat2d_rotate (HomMat2DTranslate, Angle[I], Row[I], Column[I], HomMat2DRotate)
hom_mat2d_scale (HomMat2DRotate, Scale[I], Scale[I], Row[I], Column[I], HomMat2DScale)
affine_trans_contour_xld (Model, ModelTrans, HomMat2DScale)
二、实例
1 dev_update_window ('off') 2 read_image (GreenDot, 'E:/学习/Halcon/模板匹配/green-dot.png') 3 get_image_size(GreenDot, Width, Height) 4 dev_close_window() 5 dev_open_window(0, 0, Width, Height, 'black', WindowHandle) 6 dev_set_color ('red') 7 dev_display (GreenDot) 8 9 * 获取一张灰度图 10 rgb1_to_gray(GreenDot, GrayImage) 11 12 *获取感兴趣区域（ROI） 13 *方法一 直接使用画图工具 14 * draw_circle(WindowHandle, Row, Column, Radius) 15 * gen_circle(Circle, Row, Column, Radius) 16 * reduce_domain(GrayImage, Circle, ImageReduced) 17 * area_center(Circle, Area, Row1, Column1) 18 19 *方法二 Blob分析（ROI） 20 threshold (GrayImage, Regions, 22, 72) 21 connection(Regions, ConnectedRegions) 22 select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, ['area','row','column'], 'and', [11632.2,221.2,263.66], [16654.4,295.79,288.77]) 23 fill_up(SelectedRegions, RegionFillUp) 24 dilation_circle(RegionFillUp, RegionDilation, 5.5) 25 reduce_domain(GrayImage, RegionDilation, ImageReduced) 26 area_center(RegionDilation, Area, Row1, Column1) 27 28 *创建模板 29 create_scaled_shape_model(ImageReduced, 'auto', rad(-45), rad(90), 'auto', 0.8, 1, 'auto', 'auto', 'ignore_local_polarity', 40, 5, ModelID) 30 *获取模板轮廓 31 get_shape_model_contours(ModelContours, ModelID, 1) 32 33 *仿射变换 34 vector_angle_to_rigid(0, 0, 0, Row1, Column1, 0, HomMat2D) 35 affine_trans_contour_xld(ModelContours, ContoursAffinTrans, HomMat2D) 36 37 *显示 38 dev_clear_window() 39 dev_display(GrayImage) 40 dev_display(ContoursAffinTrans) 41 42 43 read_image (GreenDot, 'E:/Halcon/模板匹配/green-dots.png') 44 get_image_size(GreenDot, Width, Height) 45 46 rgb1_to_gray(GreenDot, GrayImage1) 47 find_scaled_shape_models(GrayImage1, ModelID, rad(-45), rad(90), 0.8, 1, 0.5, 0, 0.5, 'least_squares', 5, 0.9, Row2, Column2, Angle, Scale, Score, Model) 48 49 for I := 0 to |Score|-1 by 1 50 *单位矩阵 51 hom_mat2d_identity(HomMat2DIdentity) 52 *平移矩阵 53 hom_mat2d_translate(HomMat2DIdentity, Row2[I], Column2[I], HomMat2DTranslate) 54 *旋转矩阵 55 hom_mat2d_rotate(HomMat2DTranslate, Angle[I], Row2[I], Column2[I], HomMat2DRotate) 56 *缩放矩阵 57 hom_mat2d_scale(HomMat2DRotate, Scale[I], Scale[I], Row2[I], Column2[I], HomMat2DScale) 58 59 affine_trans_contour_xld(ModelContours, ContoursAffinTrans1, HomMat2DScale) 60 61 dev_display(ContoursAffinTrans1) 62 63 endfor
相关算子解释：
