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需求

这个是粉丝在我的技术群提的一个需求

1、 模板匹配 ：

功能：

（1）在一张大图像中，选取一小块区域作为模板

（2）可在大图像中匹配到模板图像和位置。

模板匹配是图像处理中最基本、最常用的匹配方法。目前我司用hacon去做的，还进行了二次封装，可以设置图片的旋转角度等信息，这个设计公司机密，这里我就用opencv（NET封装版叫emgucv）去实现这个功能。

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功能演示

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核心代码

using Emgu.CV;
using Emgu.CV.CvEnum;
using Emgu.CV.Structure;
using PropertyChanged;
using System;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;namespace Caliburn.Micro.Hello
{[AddINotifyPropertyChangedInterface]public class MatchTemplateViewModel: IViewModel{public ImageSource TemplateImage { get; set; }public string TemplateImagePath { get; set; }public ImageSource MarkImage { get; set; }public string  MarkImagePath { get; set; }public string ResultString { get; set; }public  void  MatchTemplate(){Mat src = CvInvoke.Imread(TemplateImagePath, LoadImageType.AnyColor);//从本地读取图片Mat result = src.Clone();Mat tempImg = CvInvoke.Imread(MarkImagePath, LoadImageType.AnyColor);int matchImg_rows = src.Rows - tempImg.Rows + 1;int matchImg_cols = src.Cols - tempImg.Cols + 1;Mat matchImg = new Mat(matchImg_rows, matchImg_rows, DepthType.Cv32F, 1); //存储匹配结果#region 模板匹配参数说明采用系数匹配法，匹配值越大越接近准确图像。IInputArray image：输入待搜索的图像。图像类型为8位或32位浮点类型。设图像的大小为[W, H]。IInputArray templ：输入模板图像，类型与待搜索图像类型一致，并且大小不能大于待搜索图像。设图像大小为[w, h]。IOutputArray result：输出匹配的结果，单通道，32位浮点类型且大小为[W - w + 1, H - h + 1]。TemplateMatchingType method：枚举类型标识符，表示匹配算法类型。Sqdiff = 0 平方差匹配，最好的匹配为 0。SqdiffNormed = 1 归一化平方差匹配，最好效果为 0。Ccorr = 2 相关匹配法，数值越大效果越好。CcorrNormed = 3 归一化相关匹配法，数值越大效果越好。Ccoeff = 4 系数匹配法，数值越大效果越好。CcoeffNormed = 5 归一化系数匹配法，数值越大效果越好。#endregionCvInvoke.MatchTemplate(src, tempImg, matchImg, TemplateMatchingType.CcoeffNormed);#region 归一化函数参数说明IInputArray src：输入数据。IOutputArray dst：进行归一化后输出数据。double alpha = 1; 归一化后的最大值，默认为 1。double beta = 0：归一化后的最小值，默认为 0。#endregionCvInvoke.Normalize(matchImg, matchImg, 0, 1, NormType.MinMax, matchImg.Depth); //归一化double minValue = 0.0, maxValue = 0.0;Point minLoc = new Point();Point maxLoc = new Point();#region 极值函数参数说明IInputArray arr：输入数组。ref double minVal：输出数组中的最小值。ref double maxVal; 输出数组中的最大值。ref Point minLoc：输出最小值的坐标。ref Point maxLoc; 输出最大值的坐标。IInputArray mask = null：蒙版。#endregionCvInvoke.MinMaxLoc(matchImg, ref minValue, ref maxValue, ref minLoc, ref maxLoc);StringBuilder tb_result = new StringBuilder();tb_result.Append("min=" + minValue + ",max=" + maxValue);tb_result.Append(Environment.NewLine);tb_result.Append("最小值坐标：\n" + minLoc.ToString());tb_result.Append(Environment.NewLine);tb_result.Append("最大值坐标：\n" + maxLoc.ToString());ResultString = tb_result.ToString();//Console.WriteLine(tb_result);CvInvoke.Rectangle(src, new Rectangle(maxLoc, tempImg.Size), new MCvScalar(0, 0, 255), 3);//绘制矩形，匹配得到的效果。CvInvoke.Imshow("result", src);CvInvoke.WaitKey(0);}/// <summary>/// 加载模板图片/// </summary>public void LoadTemplateImage(){TemplateImage = LoadImage(ImageLoadType.TemplateImage);}/// <summary>/// 加载标记图片/// </summary>public void LoadMarkImage(){MarkImage = LoadImage(ImageLoadType.MarkImage);}public ImageSource LoadImage(ImageLoadType imageType ){OpenFileDialog openFileDialog1 = new OpenFileDialog();openFileDialog1.Filter = "图片|*.jpg;*.jpeg;*.bmp;*.png;*.gif";openFileDialog1.FilterIndex = 1;//当前使用第二个过滤字符串openFileDialog1.RestoreDirectory = true;//对话框关闭时恢复原目录openFileDialog1.Multiselect = false;openFileDialog1.Title = "选择文件";ImageSource iSouce = null;try{if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK){iSouce = LoadImageFreeze(openFileDialog1.FileName);//加载显示完成需要释放switch(imageType){case ImageLoadType.MarkImage:MarkImagePath = openFileDialog1.FileName;break;case ImageLoadType.TemplateImage:TemplateImagePath = openFileDialog1.FileName; break;default: break;}return iSouce;}return null;}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"[MatchTemplateViewModel]:Load() execute error:{ex}");return null;}}/// <summary>/// 图片加载显示完成后释放/// </summary>/// <param name="imagePath"></param>/// <returns></returns>public static BitmapImage LoadImageFreeze(string imagePath){try{BitmapImage bitmap = new BitmapImage();if (File.Exists(imagePath)){bitmap.BeginInit();bitmap.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;using (Stream ms = new MemoryStream(File.ReadAllBytes(imagePath))){bitmap.StreamSource = ms;bitmap.EndInit();bitmap.Freeze();}}return bitmap;}catch (Exception){return null;}}}
}

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说明

界面分别加载模板图片和标记图片，然后点击匹配按钮进行匹配，匹配结果在模板图片上用矩形标注，并把位置信息显示在界面上

①在NUGET上安装emgucv库：我这里适应的是3.1。0.1，注意emgucv每个版本不兼容

②模板匹配接口MatchTemplate说明，详细注释代码里面都有

#region 模板匹配参数说明采用系数匹配法，匹配值越大越接近准确图像。IInputArray image：输入待搜索的图像。图像类型为8位或32位浮点类型。设图像的大小为[W, H]。IInputArray templ：输入模板图像，类型与待搜索图像类型一致，并且大小不能大于待搜索图像。设图像大小为[w, h]。IOutputArray result：输出匹配的结果，单通道，32位浮点类型且大小为[W - w + 1, H - h + 1]。TemplateMatchingType method：枚举类型标识符，表示匹配算法类型。Sqdiff = 0 平方差匹配，最好的匹配为 0。SqdiffNormed = 1 归一化平方差匹配，最好效果为 0。Ccorr = 2 相关匹配法，数值越大效果越好。CcorrNormed = 3 归一化相关匹配法，数值越大效果越好。Ccoeff = 4 系数匹配法，数值越大效果越好。CcoeffNormed = 5 归一化系数匹配法，数值越大效果越好。#endregionCvInvoke.MatchTemplate(src, tempImg, matchImg, TemplateMatchingType.CcoeffNormed);

③外部加载 图片，加载显示完成后释放，返回BitmapImage 可以直接赋值给wpf控件的ImageSource

public static BitmapImage LoadImageFreeze(string imagePath){try{BitmapImage bitmap = new BitmapImage();if (File.Exists(imagePath)){bitmap.BeginInit();bitmap.CacheOption = BitmapCacheOption.OnLoad;using (Stream ms = new MemoryStream(File.ReadAllBytes(imagePath))){bitmap.StreamSource = ms;bitmap.EndInit();bitmap.Freeze();}}return bitmap;}catch (Exception){return null;}}