模型匹配一行远

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

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模型匹配一 行远