Pattern Matching
Công cụ dùng để tìm kiếm hoặc nhận diện đối tượng (Pattern) cụ thể trong một hình ảnh lớn hơn dựa theo tính chất bề mặt của đối tượng. Pattern Matching hoạt động bằng cách so sánh một mẫu chuẩn (template) với từng vùng trong hình ảnh kiểm tra để xác định vị trí hoặc sự xuất hiện của mẫu đó.
Ứng dụng phổ biến của Pattern Matching:
- ✅ Kiểm tra xem đối tượng có trong ảnh hay không.
- ✅ Định vị đối tượng, tính toán ra độ lệch so với mẫu chuẩn để từ đó máy móc như robot có thể định vị lại đúng vị trí.
- ✅ Định vị đối tượng là tiền đề cho các công cụ xử lý ảnh khác tìm đúng vùng ảnh cần xử lý.
Tham khảo công cụ định vị Shape Matching
Video hướng dẫn
Các công cụ hỗ trợ được sử dụng trong video:
Thông số cài đặt
Cài đặt ảnh mẫu
Khi cài đặt ảnh mẫu cần chú ý những thông số:
- Mức độ tìm kiếm tối đa: thông số này được hiểu là ảnh sẽ được thu nhỏ tới mức độ nào để tìm kiếm.
Mức độ càng cao thì phần mềm sẽ tìm kiếm càng nhanh nhưng độ chính xác tìm kiếm có thể bị giảm xuống. Để chọn được mức độ tìm kiếm phù hợp nhất giữa độ chính xác và thời gian tìm kiếm, có thể thử điều chỉnh tăng dần thông số tới khi nào hình ảnh mẫu trông không còn rõ ràng. Ví dụ dưới đây với thông số bằng 5 cho thấy ảnh mẫu đã quá mờ, chi tiết không còn rõ ràng, khi tìm kiếm sẽ cho kết quả không tốt, thông số bằng 4 hình ảnh rõ ràng hơn cho kết quả có thể chấp nhận được.
- Tọa độ điểm đánh dấu (2 mũi tên đỏ): đây là tọa độ được đánh dấu trên ảnh mẫu, tọa độ này sẽ luôn được trả về khi cùng tọa độ vật mẫu tìm thấy. Ví dụ như điều chỉnh điểm đánh dấu vào vị trí ngoài cùng như hình dưới, mỗi lần chạy module kết quả điểm đánh dấu sẽ luôn được trả về, module đằng sau có thể tham chiếu tới điểm này để đo đạc khoảng cách tới một điểm nào đó. Mặc định điểm này sẽ ở tâm ảnh mẫu.
Cài đặt tìm kiếm
- Số lượng mẫu cần tìm: số lượng vật mẫu cần tìm trong ảnh.
- Góc xoay: góc mà phần mềm sẽ tìm kiếm vật mẫu. Nếu vật mẫu không nằm trong khoảng góc này sẽ không tìm thấy. Khóc thay đổi từ -180 tới 180 độ.
Chú ý nếu góc xoay càng lớn thì thời gian tìm kiếm càng lâu. - Chế độ tìm kiếm: có 2 chế độ là nhanh và chính xác cao, với chế độ nhanh phần mềm sẽ tìm kiếm đạt tốc độ nhanh nhất, còn chế độ độ chính xác cao sẽ cho kết quả vị trí vật mẫu chính xác nhất, độ chính xác đạt nhỏ hơn 1 pixel (sub-pixle) nhưng tốc độ sẽ chậm hơn.
Cài đặt nâng cao
Nâng cao
Đối với các bài toán phổ biến, các tham số mặc định đã đủ để đáp ứng. Ngoài ra, phần mềm còn hỗ trợ các thông số nâng cao có thể tùy chỉnh để phù hợp với những trường hợp đặc biệt.
- Chế độ subpixel: độ chính xác bắt được của phần mềm đặt tới độ chính xác cao nhât, nhỏ hơn 1 px.
- Tỷ lệ chồng lấn: Tỷ lệ phần trăm cho phép 2 vật thể có thể chồng lấn lên nhau mà phần mềm vẫn có thể phát hiện được. Tỷ lệ này nên có giá trị trong khoảng từ 0-30%.
- Tỷ lệ giảm ngưỡng: Ở các tầng tìm kiếm vật thể ở độ phân giải thấp hơp, ngưỡng tìm kiếm sẽ được giảm xuống tương ứng với tỷ lệ này.
- Lọc chồng lấn: được sử dụng cùng với tỷ lệ chồng lấn.
- Góc mở rộng: Góc tìm kiếm mở rộng khi tìm kiếm vật thể ở các tầng độ phân giải thấp lên tầng độ phân giải cao.
- Vùng mở rộng: Vùng pixel mở rộng khi tìm kiếm vật thể từ các tầng độ phân giải thấp lên tầng độ phân giải cao.
- Tỷ lệ giảm chồng lấn: Ở các tầng tìm kiếm vật thể ở độ phân giải thấp hơp, phần trăm tỷ lệ giảm chồng lấn sẽ được tăng lên tương ứng với tỷ lệ này.
Cài đặt giới hạn
- Ngưỡng tìm kiếm: được hiểu là phần trăm tương đồng so với ảnh mẫu, giá trị từ 0-100%. Những vật thể có phần trăm lớn hơn hoặc bằng ngưỡng này mới được coi là tìm thấy.
Giá trị này thường nằm trong khoảng từ 75-90%. - Số lượng tối thiểu: số lượng tối thiểu cần tìm thấy. Nếu số lượng vật trong khung hình lớn hơn số lượng tối thiếu thì kết quả của module sẽ được coi là đúng.
- Số lượng tối đa: số lượng tối đa cần tìm thấy. Nếu số lượng vật trong khung hình nhỏ hơn số lượng tối đa thì kết quả của module sẽ được coi là đúng.
Kết quả
Kết quả tìm kiếm sẽ trả về:
- Tọa độ X,Y của vật thể tìm thấy, chính là Điểm đánh dấu trên ảnh mẫu.
- Góc lệch so với ảnh mẫu.
- Phần trăm tương đồng so với ảnh mẫu.
- Tỷ lệ với Pattern Matching luôn bằng 1.