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私は、空間ドメインでのテンプレート マッチングの正規化相互相関に取り組んでいました。この方法は遅いですが、私の目的には十分に機能します。しかし、私はそこで奇妙なものを見ました。以下の状況を説明しましょう。

91 91 91 91 9 9
91 91 91 91 9 9
                                   8 6 7 8

パターン画像のソース画像。

ここで、NCC がこれを実行すると、テンプレート画像の平均が 91 であり、基になるソース画像も 91 であることがわかり、ピクセルから強度値が差し引かれます。これにより、基本的に式のすべての項がゼロになり、相関関係が定義されません。値と完全に一致する場合でも一致するものはありません。この状況を回避するにはどうすればよいですか？私は次の式を使用しています: JP Lewis による優れた情報源から

ここに画像の説明を入力

また、すべてのピクセル強度から (平均/2) を減算する式を修正したところ、問題なく機能しているように見えましたが、この新しい相関係数がどれだけイルミネーションに対して脆弱であるかが懸念されます。

編集: 1 X 1 パターン イメージを取得し、ソース イメージに複数のオカレンスがあると、条件はさらに悪化しました。上記の修正版を使用すると、適切な一致を見つけることができませんでした。皆さんの多くが使用している可能性のあるさまざまな回避策を調べたいと思います。ありがとう。！

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正規化された相互相関の考え方は、すべてのピクセルに任意の数値を追加したり、すべてのピクセルに任意の (負でない) 数値を掛けたりしても、類似性は変わらないということです。次に、検索画像の任意の 2x2 ピクセル領域を取得します。

91  9
 6  7

これに 0 を掛けて 91 を足すと、完全に一致します。つまり、一言で言えば、正規化された相互相関を使用して「フラット」なテンプレートを照合することはできません。または、検索画像の「平坦な」領域のいずれかです。

これは、正規化された相互相関の「バグ」ではないことに注意してください。あなたが見ている効果は完全に理にかなっています。誰かがあなたに真っ黒な写真を渡して、何が見えるか尋ねたと想像してみてください。あなたの答えは「完全に黒なので、バットモービルにぴったりです」ではなく、「わかりません。画像のコントラストが小さすぎます」となります。これはまさに、NCC がゼロ除算で伝えようとしているものです。

また、式を修正して、すべてのピクセル強度から (平均/2) を減算すると、

つまり、分子と分母の平均を平均/2 に置き換えたということですか? それは良い考えのようには聞こえません。テンプレートまたは検索画像領域にゼロしか含まれていない場合でも、ゼロによる除算が得られます。さらに重要なことに、あなたは本当の意味を持たない量を計算しています (少なくとも私が考えることができるものはありません)。たとえば、検索エリア領域の平均輝度は、マッチング結果に影響します。

いろいろな対策を検討したい […]

明らかなアドホックな回避策は、分母に少量を追加することです。そのため、検索画像の「平坦な」領域がゼロによる除算につながることはありません。次に、すべてのピクセルに任意の数値を追加するか、すべてのピクセルに任意の (負ではない) 数値を掛けても、その数値が 0 に非常に近い場合を除き、変化しない類似度を (多かれ少なかれ) 取得します。

ただし、フラットな検索領域領域またはフラットなテンプレートに対しては 0 の一致が得られます。これは（上で説明したように）完全に理にかなっています。この場合に異なる動作が必要な場合は、正規化された相互相関は必要ありません。

別の類似度の尺度は、ユークリッド距離の 2 乗かもしれません。オプションで、差を計算する前に、テンプレートと検索領域の平均を差し引くことができます。次に、すべてのピクセルに任意の数値を追加しても変化しない類似度を取得します。しかし、すべてのピクセルに何らかの値を掛けると変化します。

于 2013-03-05T10:14:45.897 に答える