c++ - 缩放和旋转模板匹配

Question

我正在使用匹配模板的方法CV_TM_CCORR_NORMED来比较两个图像......我想让这个旋转和缩放不变......有什么想法吗？

我尝试对图像和模板的傅里叶变换使用相同的方法，但旋转后的结果仍然不同

Answer 1

当您的对象在场景中旋转或缩放时，模板匹配matchTemplate效果不佳。

您应该尝试使用Features2DFramework 中的 openCV 功能。例如SIFT或SURF描述符和FLANN匹配器。此外，您将需要findHomography方法。

这是在场景中查找旋转对象的一个​​很好的示例。

更新：

简而言之，算法是这样的：

1. 查找对象图像的关键点 1.1。从这些关键点中提取描述符

2. 寻找场景图像的关键点 2.1 从关键点中提取描述符

3. 通过匹配器匹配描述符

4. 分析你的比赛

有不同类别的 FeatureDetectors、DescriptorExtractors 和 DescriptorMatches，您可以阅读它们并选择适合您任务的那些。

• openCV FeatureDetector （上述算法中的步骤 1 和 2）
• openCV DescriptorExtractor（上述算法中的步骤 1.1 和 2.1）
• openCV DescriptorMatcher（上述算法中的第 3 步）

Answer 2

旋转不变

对于每个关键点：

1. 取关键点周围的区域。
2. 用梯度或其他方法计算该区域的方位角。
3. 将此角度上的图案和请求区域旋转到 0。
4. 计算这个旋转区域的描述符并匹配它们。

尺度不变

见BRISK方法

Answer 3

有比通过特征检测和单应性匹配模板比例和旋转不变更简单的方法（如果你知道它真的只有旋转和比例，但其他一切都是不变的）。对于真正的对象检测，上述建议的基于关键点的方法效果更好。

如果您知道它是同一个模板并且不涉及透视变化，您可以使用图像金字塔进行尺度空间检测，并在该金字塔的不同级别上匹配您的模板（通过简单的东西，例如 SSD 或 NCC）。在金字塔的较高（=较低分辨率）级别上找到粗略的匹配会很便宜。事实上，它非常便宜，您还可以在低分辨率级别上粗略地旋转模板，当您将模板回溯到更高分辨率级别时，您可以使用更细粒度的旋转步进。这是一种非常标准的模板匹配技术，在实践中效果很好。