PythonとOpenCVで画像のテンプレートマッチング(類似度尺度ZNCC)を行う方法をソースコード付きで解説します。
【Python】テンプレートマッチング(ZNCC)
テンプレートマッチング(Template matching)とは、入力画像中からテンプレート画像(部分画像)と最も類似する箇所を探索する処理です。
原理については下記事で解説しています。
テンプレートマッチングの原理・計算式・例題(SAD, SSD, NCC)
この記事では、テンプレートマッチングによる探索の原理や特徴、計算式・例題についてまとめました。
動画解説
■ZNCC
ZNCC(Zero-mean Normalized Cross Correlation)では、「ゼロ平均正規化相互相関」で類似度を評価します。
ZNCCの値は-1.0~1.0に収まり、最大値である1.0に近いほど類似度が高くなります。
ZNCC(Zero-mean Normalized Cross Correlation)では、「ゼロ平均正規化相互相関」で類似度を評価します。
ZNCCの値は-1.0~1.0に収まり、最大値である1.0に近いほど類似度が高くなります。
今回は、ZNCCを評価値とし、以下の2通りの方法でテンプレートマッチングの処理を実装しました。
①NumPyライブラリで実装
②OpenCVの「cv2.matchTemplate」で実装
書式(OpenCV)
match = cv2.matchTemplate(gray, temp, cv2.TM_CCOEFF_NORMED) min_value, max_value, pt_min, pt_max = cv2.minMaxLoc(match)
パラメータ | 説明 |
---|---|
gray | 入力画像(グレースケール) |
temp | テンプレート画像(グレースケール) |
pt_min | スコアが最小の走査位置(最も類似しない点) |
pt_max | スコアが最大の走査位置(最も類似する点) |
【サンプルコード】Python3 + OpenCV
サンプルプログラムのソースコードです。
方法①
方法②
サンプルプログラムの実行結果です。
■左から入力画像(input.jpg)、テンプレート画像(temp.jpg)、出力画像(result.jpg)
お借りした画像:プロ生ちゃん(暮井 慧)
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コメント
テンプレートマッチング(ZNCC)の実装例 のサンプルコード方法①と方法②で結果が異なりませんでしょうか?