OpenCV 常用图像拼接方法（二）：基于模板匹配拼接

OpenCV常用图像拼接方法将分为四个部分与大家共享，这里是第二种方法，欢迎关注后续，此处子系统与素材链接位于文章末尾。

OpenCV常用图像拼接方法（二）：基于模板匹配的图像拼接。基于模板的图像拼接特征和适用范围：图像有重合区域，且待分割图像之间无明显尺度变化和畸变。常用实例：两个相邻相机水平拍摄图像拼接。优点：简单，快速（相比于SIFT特征匹配拼接）。

这里没有找到更好的实例图片，所以仍使用上一篇文章中的图片，截取如下两部分ROI作为待拆分图像。

待拼接图①：

待拼接图②：

思路：在图①中截取部分公共区域ROI作为模板，利用模板在图②中匹配，得到最佳匹配位置后计算X和Y方向需要平移的距离，将图②对应的拼接到大图。如下，模板为青色区域：

部分代码和效果如下：

 1 // Image_Stitch_With_Matchtemplate.cpp
 2 // 环境VS2017 + OpenCV4.4.0
 3 // 功能：基于模板匹配的图像拼接
 4 // 特点：图像有重合区域，且待拼接图像之间无明显尺度变换和畸变
 5  
 6 #include "pch.h"
 7 #include <iostream>
 8 #include <opencv2/opencv.hpp>
 9  
10 using namespace std;
11 using namespace cv;
12  
13 int main()
14 {
15   Mat imgL = imread("A.jpg");
16   Mat imgR = imread("B.jpg");
17   double start = getTickCount();
18   Mat grayL, grayR;
19   cvtColor(imgL, grayL, COLOR_BGR2GRAY);
20   cvtColor(imgR, grayR, COLOR_BGR2GRAY);
21  
22   Rect rectCut = Rect(372, 122, 128, 360);
23   Rect rectMatched = Rect(0, 0, imgR.cols / 2, imgR.rows);
24   Mat imgTemp = grayL(Rect(rectCut));
25   Mat imgMatched = grayR(Rect(rectMatched));
26  
27   int width = imgMatched.cols - imgTemp.cols + 1;
28   int height = imgMatched.rows - imgTemp.rows + 1;
29   Mat matchResult(height, width, CV_32FC1);
30   matchTemplate(imgMatched, imgTemp, matchResult, TM_CCORR_NORMED);
31   normalize(matchResult, matchResult, 0, 1, NORM_MINMAX, -1);  //归一化到0--1范围
32  
33   double minValue, maxValue;
34   Point minLoc, maxLoc;
35   minMaxLoc(matchResult, &minValue, &maxValue, &minLoc, &maxLoc);
36  
37   Mat dstImg(imgL.rows, imgR.cols + rectCut.x - maxLoc.x, CV_8UC3, Scalar::all(0));
38   Mat roiLeft = dstImg(Rect(0, 0, imgL.cols, imgL.rows));
39   imgL.copyTo(roiLeft);
40  
41   Mat debugImg = imgR.clone();
42   rectangle(debugImg, Rect(maxLoc.x, maxLoc.y, imgTemp.cols, imgTemp.rows), Scalar(0, 255, 0), 2, 8);
43   imwrite("match.jpg", debugImg);
44  
45   Mat roiMatched = imgR(Rect(maxLoc.x, maxLoc.y - rectCut.y, imgR.cols - maxLoc.x, imgR.rows - 1 - (maxLoc.y - rectCut.y)));
46   Mat roiRight = dstImg(Rect(rectCut.x, 0, roiMatched.cols, roiMatched.rows));
47  
48   roiMatched.copyTo(roiRight);
49  
50   double end = getTickCount();
51   double useTime = (end - start) / getTickFrequency();
52   cout << "use-time : " << useTime << "s" << endl;
53  
54   imwrite("dst.jpg", dstImg);
55   cout << "Done!" << endl;
56   return 0;
57  
58 }