opencvsharp 多线程NCC亚像素匹配

时间: 2023-08-26 09:05:02 浏览: 150
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OpenCvSharp 是一个基于 OpenCV 的 C# 封装库,可以帮助开发者使用 C# 编写 OpenCV 应用程序。多线程 NCC 亚像素匹配可以提高匹配的速度和精度。以下是一个示例代码: ```csharp using OpenCvSharp; using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace OpenCvSharp_MultiThreaded_NCC_SubPixel_Matching { class Program { static void Main(string[] args) { Mat image1 = Cv2.ImRead("image1.png", ImreadModes.GrayScale); Mat image2 = Cv2.ImRead("image2.png", ImreadModes.GrayScale); // 创建输出图像 Mat result = Mat.Zeros(image1.Rows, image1.Cols, MatType.CV_32F); // 定义块大小 int block_size = 21; // 定义搜索范围 int search_range = 25; // 定义阈值 double threshold = 0.98; // 创建 NCCMatcher 对象 NccMatcher ncc_matcher = new NccMatcher(image1, block_size, search_range, threshold); // 定义线程数 int num_threads = 4; // 创建线程池 Task[] tasks = new Task[num_threads]; // 定义线程块大小 int block_height = image1.Rows / num_threads; // 分配任务 for (int i = 0; i < num_threads; i++) { int start_row = i * block_height; int end_row = (i == num_threads - 1) ? image1.Rows : (i + 1) * block_height; tasks[i] = Task.Factory.StartNew(() => { for (int row = start_row; row < end_row; row++) { for (int col = 0; col < image1.Cols; col++) { // 计算亚像素匹配 Point2f match_location = ncc_matcher.Match(image2, new Point2f(col, row)); // 设置匹配结果 result.At<float>(row, col) = match_location.X; } } }); } // 等待所有任务完成 Task.WaitAll(tasks); // 显示结果 Cv2.ImShow("Result", result); Cv2.WaitKey(0); } } class NccMatcher { private Mat image1; private int block_size; private int search_range; private double threshold; public NccMatcher(Mat image1, int block_size, int search_range, double threshold) { this.image1 = image1; this.block_size = block_size; this.search_range = search_range; this.threshold = threshold; } public Point2f Match(Mat image2, Point2f location) { // 定义搜索范围 Rect search_window = new Rect( (int)(location.X - search_range / 2), (int)(location.Y - search_range / 2), search_range, search_range); // 检查搜索范围是否越界 search_window.X = Math.Max(search_window.X, 0); search_window.Y = Math.Max(search_window.Y, 0); search_window.Width = Math.Min(search_window.Width, image2.Cols - search_window.X); search_window.Height = Math.Min(search_window.Height, image2.Rows - search_window.Y); // 获取模板块 Mat template_block = image1.SubMat( new Rect( (int)(location.X - block_size / 2), (int)(location.Y - block_size / 2), block_size, block_size)); // 初始化最大相关系数和匹配位置 double max_ncc = -1; Point2f max_location = new Point2f(-1, -1); // 遍历搜索范围 for (int row = search_window.Y; row < search_window.Y + search_window.Height - block_size; row++) { for (int col = search_window.X; col < search_window.X + search_window.Width - block_size; col++) { // 获取窗口块 Mat window_block = image2.SubMat( new Rect(col, row, block_size, block_size)); // 计算 NCC double ncc = CalculateNcc(template_block, window_block); // 如果 NCC 大于阈值并且大于当前最大值,则更新最大值和最大位置 if (ncc > threshold && ncc > max_ncc) { max_ncc = ncc; max_location.X = col + block_size / 2.0f; max_location.Y = row + block_size / 2.0f; } } } return max_location; } private double CalculateNcc(Mat image1, Mat image2) { // 计算均值 Scalar mean1 = Cv2.Mean(image1); Scalar mean2 = Cv2.Mean(image2); // 计算标准差 Scalar std1, std2; Cv2.MeanStdDev(image1, out mean1, out std1); Cv2.MeanStdDev(image2, out mean2, out std2); // 计算协方差矩阵 Mat covar = new Mat(); Cv2.CalcCovarMatrix(new Mat[] { image1, image2 }, covar, 0, CovarFlags.Normal | CovarFlags.Scale); // 计算相关系数 double ncc = covar.At<double>(0, 1) / (std1.Val0 * std2.Val0); return ncc; } } } ``` 在这个示例代码中,我们使用了多线程来加速 NCC 亚像素匹配。我们将图像分成若干个块,在不同的线程中处理不同的块。由于每个线程只处理一部分图像,因此可以大大提高匹配的速度。
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