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测试OpenCvSharp库的模板匹配功能

news 2025/8/18 21:03:26

微信公众号“Dotnet讲堂”的文章《c#实现模板匹配，并输出匹配坐标》（参考文献1）中介绍了采用OpenCVSharp库实现模板匹配功能，也即在目标图片中定位指定图片内容的示例，本文参照参考文献1-4，学习并测试OpenCVSharp库的模板匹配功能.
新建Winform项目，在NuGet管理器中添加OpenCVSharp包引用，由于参考文献1中并未说明OpenCVSharp库，最开始安装的下图中第一个包，但测试时并没有找到Cv2类，于是又重新安装了包OpenCvSharp4，此时NuGet包才安装正确。
在这里插入图片描述根据参考文献2中的介绍，不同的操作系统需安装的包不同，主要分为以下几种情形。如果是引用程序集方式，则需在参考文献6中下载相应的dll文件。除此之外，OpenCvSharp不支持Unity和Xamarin平台，也不支持CUDA，详细说明见参考文献2。
1）Windows (UWP除外，UWP的介绍见参考文献5)：需安装包OpenCvSharp4和OpenCvSharp4.runtime.win，也可以单独安装包OpenCvSharp4.Windows，本文选择了前者；
2）UWP：需安装包OpenCvSharp4和OpenCvSharp4.runtime.uwp；
3）Ubuntu 20.04：需安装包OpenCvSharp4和OpenCvSharp4.runtime.ubuntu.20.04.x64。
模板匹配功能主要使用以下类及方法：
1）采用Mat类保存图片内容、匹配结果等信息；
2）调用Cv2中的MatchTemplate函数计算源图形和目标图形的proximity map（Bing给出的翻译为临近图，但是百度搜索临近图没有找到多少有用内容），函数原型如下所示：
在这里插入图片描述
3）调用Cv2中的MinMaxLoc函数返回MatchTemplate函数计算结果中的最大/最小值及对应位置，参考文献1中使用返回的最大值判断是否匹配成功，搞不懂原理，但感觉类似相似度的用法。函数原型如下：

参考文献2中还提到，Mat等类中使用了非托管资源，需要手工调用Dispose函数释放资源，使用+,、-、*等操作符创建的对象也需要手工释放。对此有两种方式解决：
1）创建对象时使用using标识对象需释放，即采用using var a =new Object类似的形式；
2）OpenCvSharp库提供ResourcesTracker类，使用该类提供的创建函数新建的对象，在ResourcesTracker类对象实例释放时，会一起释放资源。特此将参考文献1中的示例代码修改为使用ResourcesTracker类的形式，代码如下所示：

	using (var t = new ResourcesTracker()){Mat srcImage = t.T(new Mat(picSrcImage.Tag.ToString(), ImreadModes.Color));Mat templateImage = t.T(new Mat(picDest.Tag.ToString(), ImreadModes.Color));Mat result = t.NewMat();Cv2.MatchTemplate(srcImage, templateImage, result, TemplateMatchModes.CCoeffNormed);double minVal = 0;double maxVal = 0;OpenCvSharp.Point minLoc = new OpenCvSharp.Point();OpenCvSharp.Point maxLoc = new OpenCvSharp.Point();Cv2.MinMaxLoc(result, out minVal, out maxVal, out minLoc, out maxLoc);if (maxVal > 0.8){Cv2.Rectangle(srcImage, maxLoc, new OpenCvSharp.Point(maxLoc.X + templateImage.Width, maxLoc.Y + templateImage.Height), Scalar.Red, 2);t.T(new Window("匹配结果", srcImage));Cv2.WaitKey();}}

最后是测试程序运行效果，如下图所示：
在这里插入图片描述
参考文献：
[1]https://blog.csdn.net/sD7O95O/article/details/132725989
[2]https://github.com/shimat/opencvsharp
[3]https://github.com/shimat/opencvsharp_samples/
[4]http://shimat.github.io/opencvsharp/api/OpenCvSharp.html
[5]https://baike.baidu.com/item/Universal%20Windows%20Platform/23796796?fromtitle=uwp&fromid=4236943&fr=aladdin
[6]https://github.com/shimat/opencvsharp/releases