报告提交日期2013年6月27报告批改日期2013年月最邻近模板匹配法一.实验内容:在模式识别中一个最基本的方法,就是模板匹配法(templatematching),它基本上是一种统计识别方法
为了在图像中检测出已知形状的目标物,我们使用这个目标物的形状模板(或窗口)与图像匹配,在约定的某种准则下检测出目标物图像,通常称其为模板匹配法
它能检测出图像中上线条、曲线、图案等等
它的应用包括:目标模板与侦察图像相匹配;文字识别和语音识别等
实验条件pc机一台,vs2008软件三
实验原理我们采用以下的算式来衡量模板T(m,n)与所覆盖的子图Sij(i,j)的关系,已知原始图像S(W,H),如图所示:利用以下公式衡量它们的相似性:上述公式中第一项为子图的能量,第三项为模板的能量,都和模板匹配无关
第二项是模板和子图的互为相关,随(i,j)而改变
当模板和子图匹配时,该项由最大值
在将其归一化后,得到模板匹配的相关系数:1当模板和子图完全一样时,相关系数R(i,j)=1
在被搜索图S中完成全部搜索后,找出R的最大值Rmax(im,jm),其对应的子图Simjm即位匹配目标
显然,用这种公式做图像匹配计算量大、速度慢
我们可以使用另外一种算法来衡量T和Sij的误差,其公式为:计算两个图像的向量误差,可以增加计算速度,根据不同的匹配方向选取一个误差阀值E0,当E(i,j)>E0时就停止该点的计算,继续下一点的计算
最终的实验证明,被搜索的图像越大,匹配的速度越慢;模板越小,匹配的速度越快;阀值的大小对匹配速度影响大;3、改进的模板匹配算法将一次的模板匹配过程更改为两次匹配;第一次匹配为粗略匹配
取模板的隔行隔列数据,即1/4的模板数据,在被搜索土上进行隔行隔列匹配,即在原图的1/4范围内匹配
由于数据量大幅减少,匹配速度显著提高
同时需要设计一个合理的误差阀值E0:E0=e0*(m