使用“2D匹配模板编辑器”生成和编辑模版

在“2D匹配模版编辑器”中,你可以使用工具在深度图或强度图上选定2D感兴趣区域(ROI),ROI内的点将作为特征点,用来生成2D匹配模版。对齐步骤中会将输入图像与生成的模版对齐,从而矫正图像,使目标物体在所有图像中的位置保持一致。

选取的特征点应满足以下要求:

  • 为所有图像共有:如果选取的特征点不是所有图像共有的特征,可能会导致图像与模版匹配失败;

  • 具有代表性:选取的特征点应具备代表性,保证匹配结果唯一且准确;否则,匹配结果可能错误;

  • 数量适中:一般来说,选取的特征点越多,匹配精度越高,但若特征点过多,可能会降低匹配速度。

准备工作

  1. 确认“对齐”步骤有正常输入。

  2. 在“对齐”步骤参数配置区的参数栏下,单击编辑模板按钮,打开2D匹配模板编辑器。该工具会自动获取步骤的输入图像。

2D匹配模板编辑器右侧参数栏下,单击获取步骤输入按钮可更新输入图像。

使用流程

  1. 重命名当前默认模板,或单击+ 新建以创建新的模版。

    在模版列表选中模版后,你可以右键选择重命名选项,输入自定义名称后单击确定以修改模版名称。
    2d template rename 1
  2. 框选特征点。框选的特征点应具有代表性,并且不能过多。

    操作说明:在模版列表右侧的工具栏中,单击图标选择合适的ROI绘制工具,并在图像中绘制ROI来框选特征点。

    • 在界面左下方的ROI列表区,选中一个ROI后,可右键选择启用禁用等选项来设置绘制的ROI。

    • 对于重叠区域,禁用的层级高于启用。即两个有重叠的区域分别被设置为启用禁用时,重叠部分实际状态为禁用,重叠区域内的特征点不生效,不会用来生成模版。

      overlap region status
  1. 设置中心点。设置中心点可确定模版在待匹配图像中的位置,从而确定模版匹配时的搜索范围。

  2. 设置特征参数

  3. 单击界面右下角生成模板按钮以生成并预览模板。

    generated model
  4. 单击界面右下角的保存按钮以保存模版。

    如果只单击了右下角的保存,而未生成模版,编辑的模版内容会保存下来,但无法正常使用。

设置完成后,关闭工具。单击“对齐”步骤编辑模板按钮下方的,在下拉菜单中选择对应的模板。

ROI绘制工具

ROI绘制工具的使用说明如下表所示。

图标 工具 使用说明

circle roi

圆形ROI工具

使用“圆形ROI工具”可绘制圆形ROI。

  1. 在模版列表右侧的工具栏中,单击 circle roi

  2. 在ROI绘制区,按住鼠标左键并拖动十字光标开始绘制圆形ROI;

  3. 松开鼠标左键完成绘制。

rectangle roi

矩形ROI工具

使用“矩形ROI工具”可绘制矩形ROI。

  1. 在模版列表右侧的工具栏中,单击 rectangle roi

  2. 在ROI绘制区,按住鼠标左键并拖动十字光标开始绘制矩形ROI;

  3. 松开鼠标左键完成绘制。

polygon roi

多边形ROI工具

使用“多边形ROI工具”可绘制多边形ROI。

  1. 在模版列表右侧的工具栏中,单击 polygon roi

  2. 在ROI绘制区,鼠标左键单击第一个位置(锚点),然后继续单击第二个位置,依次单击进行绘制(至少需要三个锚点);

  3. 单击鼠标右键完成绘制。

roi eraser

ROI橡皮擦工具

使用“ROI橡皮擦工具”可擦除绘制的ROI,擦除区域中的点将不会用来生成模版。

  1. 在模版列表右侧的工具栏中,单击 roi eraser

  2. 在ROI绘制区左上角,拖动滑块或更改像素值以调整橡皮擦尺寸;

  3. 在ROI绘制区,按住鼠标左键并向任意方向拖动以确定需要擦除的ROI区域;

  4. 松开鼠标左键完成绘制。

select tool

选择工具

使用“选择工具”选中和编辑已绘制的ROI。

  1. 在模版列表右侧的工具栏中,单击 select tool

  2. 在ROI列表选中一个ROI,或是在绘制区单击一个ROI。此时,该ROI边上出现锚点,鼠标光标置于该ROI上方时变为 hand icon

  3. 长按鼠标左键向任意方向拖动ROI,此时 hand icon 变为 fist icon,松开鼠标左键完成移动;

  4. 将鼠标光标置于锚点上,当光标显示成 point icon 时,长按鼠标左键并拖动锚点以改变ROI形状或大小,松开鼠标左键完成编辑。

  • 绘制完一个ROI后,需先单击工具栏处的“选择工具” select tool,才可以对该ROI进行编辑。

  • 使用“选择工具”无法选中和编辑“ROI橡皮擦工具”擦除的区域。

特征参数说明

梯度幅度下限阈值

参数解释:该参数用于过滤掉梯度幅度较小的特征点,从而保留幅度梯度大于下限阈值的点。

调节说明:设置一个较高的阈值时,只保留梯度幅度较大的特征点,即图像中显著变化的点;设置一个较低的阈值时,可能会包括一些噪声或不太显著的特征点。

特征点数量

参数解释:该参数用于确定从模版图像中提取的预期特征点数。值越大,特征点数量越多。

调节说明:增加特征点数量可以提高匹配的准确性,但也会增加计算复杂度,降低匹配速度。

当设置的模版中特征点数量小于设置的值时,模版中的特征点数量以实际数量为准。
非极大抑制核尺寸

参数解释:该参数用于调节特征点的分布密度。数值越大,特征点越稀疏。

调节说明:根据实际情况设置。

角度设置

参数解释:该参数用于设置角度相关参数,以限定特征点检测时所考虑的图像角度范围。

  • 范围(°):该参数用于决定模版匹配时搜索的角度范围,即图像中目标对象相对模版的可能旋转范围。

  • 步长(°):角度范围的间隔大小。较小的步长可提高搜索精度,但会导致搜索过程变慢。

  • 尝试次数:在给定的角度范围内尝试匹配的次数。

缩放比例设置

参数解释:设置缩放比例相关参数以控制特征点检测时所考虑的图像缩放比例。

  • 范围:该参数用于决定模版匹配时搜索的缩放比例范围,即目标对象在图像中可能出现的大小范围。

  • 步长:缩放比例范围的间隔大小。较小的步长可提高搜索精度,但会导致搜索过程变慢。

  • 尝试次数:在给定的缩放比例范围内尝试匹配的次数。

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