OpenCV模板匹配函数matchTemplate详解

参考文档：http://www.opencv.org.cn/opencvdoc/2.3.2/html/doc/tutorials/imgproc/histograms/template_matching/template_matching.html#id2

最近一直在做一个logo检测的项目，检测logo的有无，接触到模板匹配。模板匹配虽然精度不高，但选择恰当的方法，设置合适的阈值也能起到一定作用。有的时候我们还能用模板匹配来定位。下面对模板匹配进行一个总结。

模板匹配：模板匹配是一项在一幅图像中寻找与另一幅模板图像最匹配(相似)部分的技术.

matchTemplate()参数详解

CV_EXPORTS_W void matchTemplate( InputArray image, InputArray templ,
                                 OutputArray result, int method );

image：待匹配的源图像
templ：模板图像
result：保存结果的矩阵，我们可以通过minMaxLoc() 确定结果矩阵的最大值和最小值的位置.

　　minMaxLoc()函数：查找全局最小和最大稀疏数组元素并返回其值及其位置
　　void minMaxLoc(const SparseMat& a, double* minVal,double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0);

a: 匹配结果矩阵
&minVal 和 &maxVal: 在矩阵 result 中存储的最小值和最大值
&minLoc 和 &maxLoc: 在结果矩阵中最小值和最大值的坐标.


method ：模板匹配的算法
　　有以下六种：
　　enum { TM_SQDIFF=0, TM_SQDIFF_NORMED=1, TM_CCORR=2, TM_CCORR_NORMED=3, TM_CCOEFF=4, TM_CCOEFF_NORMED=5 };

TM_SQDIFF，TM_SQDIFF_NORMED匹配数值越低表示匹配效果越好，其它四种反之。

TM_SQDIFF_NORMED，TM_CCORR_NORMED，TM_CCOEFF_NORMED是标准化的匹配，得到的最大值，最小值范围在0~1之间，其它则需要自己对结果矩阵归一化。

不同的方法会得到差异很大的结果，可以通过测试选择最合适的方法。

归一化函数normalize()

normalize( result, result, 0, 1, NORM_MINMAX, -1, Mat() );

模板匹配的大致用法如下：

void templateMatching(const Mat& srcImage,const Mat& templateImage)
{
    Mat result;
    int result_cols = srcImage.cols - templateImage.cols + 1;
    int result_rows = srcImage.rows - templateImage.rows + 1;
    if(result_cols < 0 || result_rows < 0)
    {
        qDebug() << "Please input correct image!";
        return;
    }
    result.create(result_cols, result_rows, CV_32FC1);
//    enum { TM_SQDIFF=0, TM_SQDIFF_NORMED=1, TM_CCORR=2, TM_CCORR_NORMED=3, TM_CCOEFF=4, TM_CCOEFF_NORMED=5 };
    matchTemplate(srcImage,templateImage,result,TM_CCOEFF_NORMED);   //最好匹配为1,值越小匹配越差
    double minVal = -1;
    double maxVal;
    Point minLoc;
    Point maxLoc;
    Point matchLoc;
    minMaxLoc(result, &minVal, &maxVal, &minLoc, &maxLoc, Mat());

 //取大值(视匹配方法而定)
//    matchLoc = minLoc;
    matchLoc = maxLoc;

    //取大值,值越小表示越匹配
    QString str = "Similarity:" + QString::number((maxVal) * 100, 'f', 2) + "%";
    qDebug(str.toAscii().data());

    Mat mask = srcImage.clone();
 //绘制最匹配的区域
    rectangle(mask, matchLoc, Point(matchLoc.x + templateImage.cols, matchLoc.y + templateImage.rows), Scalar(0, 255, 0), 2, 8, 0);
    imshow("mask",mask);
}