用python+opencv实现以下要求: 1、输入参数为模板图 StandardImage 、特征点区域 Areas 、图片压缩倍率 CompressSize 、查找方向X/Y/XY方向 Direction 、查找范围 FindSize 、源图 SrcImage 2、特征点区域 Areas 可能有多个,并在后续得到的 ROI 区域中找到 Areas 。图片压缩倍率 CompressSize 使用图像金字塔技术 3、除去源图 SrcImage,根据输入参数生成粗定位配置 DConfig ,该步骤写在初始化部分,只执行一次; 4、根据粗定位配置对原图进行模板匹配,找到定位。该步骤写在执行部分,因为原图可能有多张,需要多次执行 5、输出参数为模板图 StandardImage 中心位置坐标 GArea 、经过模板匹配后在源图 SrcImage 上找到的中心位置 DArea

时间: 2024-02-01 12:13:02 浏览: 36
好的,以下是实现的代码: ```python import cv2 class TemplateMatcher: def __init__(self, StandardImage, Areas, CompressSize=1, Direction='XY', FindSize=None): """ 初始化模板匹配器 :param StandardImage: 模板图像 :param Areas: 特征点区域,可能有多个 :param CompressSize: 压缩倍率,默认为1 :param Direction: 查找方向,默认为XY方向,可选X、Y、XY :param FindSize: 查找范围,默认为None,表示整张图像 """ self.StandardImage = StandardImage self.Areas = Areas self.CompressSize = CompressSize self.Direction = Direction self.FindSize = FindSize # 生成粗定位配置 self.DConfig = self.get_coarse_config() def get_coarse_config(self): """ 生成粗定位配置,只需执行一次 """ # 将模板图像缩小 StandardImage_small = cv2.resize(self.StandardImage, (0,0), fx=self.CompressSize, fy=self.CompressSize) # 转为灰度图像 StandardImage_small_gray = cv2.cvtColor(StandardImage_small, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 获取模板图像的尺寸 h, w = StandardImage_small_gray.shape # 根据查找方向生成搜索范围 if self.Direction == 'X': FindSize = (self.FindSize[0], h) elif self.Direction == 'Y': FindSize = (w, self.FindSize[1]) else: FindSize = self.FindSize # 对特征点区域缩小,得到粗定位区域 CoarseAreas = [] for area in self.Areas: x, y, w, h = area x = int(x * self.CompressSize) y = int(y * self.CompressSize) w = int(w * self.CompressSize) h = int(h * self.CompressSize) CoarseAreas.append((x, y, w, h)) # 匹配模板图像和粗定位区域,得到粗定位配置 DConfig = [] for area in CoarseAreas: x, y, w, h = area ROI = StandardImage_small_gray[y:y+h, x:x+w] result = cv2.matchTemplate(self.SrcImage, ROI, cv2.TM_CCORR_NORMED, mask=None, searchSize=FindSize) _, _, _, maxLoc = cv2.minMaxLoc(result) dx = maxLoc[0] - x dy = maxLoc[1] - y DConfig.append((dx, dy)) return DConfig def match(self, SrcImage): """ 在原图上执行模板匹配,找到定位 :param SrcImage: 原图像 :return: 中心位置坐标 """ self.SrcImage = SrcImage.copy() # 将原图像缩小 SrcImage_small = cv2.resize(self.SrcImage, (0,0), fx=self.CompressSize, fy=self.CompressSize) # 转为灰度图像 SrcImage_small_gray = cv2.cvtColor(SrcImage_small, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 对特征点区域缩小,得到粗定位区域 CoarseAreas = [] for area in self.Areas: x, y, w, h = area x = int(x * self.CompressSize) y = int(y * self.CompressSize) w = int(w * self.CompressSize) h = int(h * self.CompressSize) CoarseAreas.append((x, y, w, h)) # 对每个特征点区域执行模板匹配,得到中心位置 GArea = [] for i, area in enumerate(CoarseAreas): dx, dy = self.DConfig[i] x, y, w, h = area x += dx y += dy ROI = self.StandardImage[y:y+h, x:x+w] ROI_small = cv2.resize(ROI, (0,0), fx=self.CompressSize, fy=self.CompressSize) ROI_small_gray = cv2.cvtColor(ROI_small, cv2.COLOR_BGR2GRAY) result = cv2.matchTemplate(SrcImage_small_gray, ROI_small_gray, cv2.TM_CCORR_NORMED, mask=None, searchSize=self.FindSize) _, _, _, maxLoc = cv2.minMaxLoc(result) cx = int(maxLoc[0] / self.CompressSize + x + w/2) cy = int(maxLoc[1] / self.CompressSize + y + h/2) GArea.append((cx, cy)) return GArea ``` 使用方法如下: ```python # 加载模板图像和原图像 StandardImage = cv2.imread("template.png") SrcImage = cv2.imread("source.png") # 设置特征点区域和查找范围 Areas = [(100, 100, 50, 50), (200, 200, 50, 50)] FindSize = (300, 300) # 创建模板匹配器对象 matcher = TemplateMatcher(StandardImage, Areas, CompressSize=0.5, Direction='XY', FindSize=FindSize) # 执行模板匹配,得到中心位置坐标 GArea = matcher.match(SrcImage) # 输出结果 print(GArea) ``` 其中,`StandardImage` 是模板图像,`Areas` 是特征点区域,`FindSize` 是查找范围。在创建模板匹配器对象时,需要指定压缩倍率 `CompressSize` 和查找方向 `Direction`,并调用 `get_coarse_config()` 方法生成粗定位配置。在执行模板匹配时,需要传入原图像,调用 `match()` 方法得到中心位置坐标。

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