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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。

  • 当图像的X轴分辨率和Y轴分辨率不同时,软件会自动调整图像,使图像以1:1的比例显示。返回主界面后,图像显示将恢复到正常状态。

resolution change for image

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。应注意,在对齐步骤中使用了特征区域时,框选的特征点也在特征区域内时才有效,若不在特征区域内,生成的匹配模板会导致匹配失败。

    • 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。模板将在指定角度范围内绕中心点旋转,以适应目标在图像中的不同角度变化。

    若在生成模板后更改了中心点,必须再次单击生成模板按钮更新模板,中心点设置才会实际生效。
  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

参数 解释

梯度幅度下限阈值

该参数用于过滤掉梯度幅度较小的特征点,从而保留梯度幅度大于下限阈值的点。

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

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。

  • 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

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。

角度设置

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

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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