python opencv live camera feed，缩放对象

Question

我有以下代码用于识别对象/符号。 我的问题是如何改进我的代码以在物体更近或更远时识别它们？ 假设我加载了一个符号，我需要在不同的范围内识别它。

import cv2
import numpy as np

#Camera
cap = cv2.VideoCapture(0)

#symbool inladen
symbool = cv2.imread('klaver.jpg',0)
w, h = symbool.shape[::-1]

while(1):

    res, frame = cap.read()
    img_gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    res = cv2.matchTemplate(img_gray,symbool,cv2.TM_CCOEFF_NORMED)

    threshold = 0.9
    loc = np.where( res >= threshold)
    for pt in zip(*loc[::-1]):
       # print "hallo"
        cv2.rectangle(img_gray, pt, (pt[0] + w, pt[1] + h), (0,255,255), 1)
    cv2.imshow('Resultaat', img_gray)
    k = cv2.waitKey(5) & 0xFF
    if k == 27:
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

更新：

我已经尝试了下面的教程并想出了以下内容。 问题是识别对象，这个方法是随机绘制矩形，并不关注它自己的对象/符号

import cv2
import numpy as np
import imutils

#Camera
cap = cv2.VideoCapture(0)

#symbool inladen
symbool = cv2.imread('klaver.jpg',0)
w, h = symbool.shape[::-1]

while(1):

    res, frame = cap.read()
    img_gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    found = None
    #res = cv2.matchTemplate(img_gray,symbool,cv2.TM_CCOEFF_NORMED)
    for scale in np.linspace(0.2, 1.0, 20)[::-1]:

            resized = imutils.resize(img_gray, width = int(img_gray.shape[1] * scale))
            r = img_gray.shape[1] / float(resized.shape[1])

            if resized.shape[0] < h or resized.shape[1] < w:
                break

            edged = cv2.Canny(resized, 50, 200)
            result = cv2.matchTemplate(edged, symbool, cv2.TM_CCOEFF_NORMED)
            (_, maxVal, _, maxLoc) = cv2.minMaxLoc(result)

            clone = np.dstack([edged, edged, edged])
            cv2.rectangle(clone, (maxLoc[0], maxLoc[1]),
            (maxLoc[0] + w, maxLoc[1] + h), (0, 0, 255), 2)

            if found is None or maxVal > found[0]:
                    found = (maxVal, maxLoc, r)

    (_, maxLoc, r) = found
    (startX, startY) = (int(maxLoc[0] * r), int(maxLoc[1] * r))
    (endX, endY) = (int((maxLoc[0] + w) * r), int((maxLoc[1] + h) * r))


    threshold = 0.9
    loc = np.where( result >= threshold)
    for pt in zip(*loc[::-1]):
       # print "hallo"
       # cv2.rectangle(img_gray, pt, (pt[0] + w, pt[1] + h), (0,255,255), 1)
        cv2.rectangle(img_gray, (startX, startY), (endX, endY), (0, 255, 255), 1)
    cv2.imshow('Resultaat', img_gray)
    k = cv2.waitKey(5) & 0xFF
    if k == 27:
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

Answer 1

在同一框架内工作的最简单方法是实施金字塔方法。只需以多种分辨率加载图像（或模板）并循环播放。这是一个很好的 Python+OpenCV 代码指南：http://www.pyimagesearch.com/2015/01/26/multi-scale-template-matching-using-python-opencv/

这个方法是提供尺度不变模板匹配。通过使用特征检测（关键点），您可以获得更强大的功能，它允许您为模板进行缩放和旋转不变性。有关使用 SURF 的示例，请参阅 http://robocv.blogspot.com/2012/02/real-time-object-detection-in-opencv.html。

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根据以下 OP 的评论进行编辑！

要解决您的第二个代码 sn-p，存在一些问题，但您可能比您想象的更接近！

1. 它将 Canny 边缘用于视频帧，但不用于模板。应该为两者都做 Canny，或者不做。在示例中，他使用了 Canny，它非常适合查找文本徽标，但如果您的模板是随处可见的基本形状，则不是很好。例如，我在纸上画了一个加号作为模板，它也想选择我图像中的每个角落。仅使用常规图像而不是边缘图像更适合我的模板。
2. 您仍在使用loc = np.where(result >= threshold)，但您已经将最大值及其对应位置存储在found 中。您只需在maxVal >= threshold 时绘制一个框。
3. 您的门槛对于这项任务来说太高了。当模板可以是任何比例并且您只计算几个离散比例时，您不应该期望 90% 的匹配，尤其是因为您的模板可能不会每次都完全笔直。

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import cv2
import numpy as np

#Camera
cap = cv2.VideoCapture(0)

#symbool inladen
symbool = cv2.imread('klaver.jpg',0)
w, h = symbool.shape[::-1]

while(1):

    res, frame = cap.read()
    img_gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    found = None
    #res = cv2.matchTemplate(img_gray,symbool,cv2.TM_CCOEFF_NORMED)
    for scale in np.linspace(0.2, 1.0, 20)[::-1]:

            resized = cv2.resize(img_gray, None, fx=scale, fy=scale)
            r = img_gray.shape[1] / float(resized.shape[1])

            if resized.shape[0] < h or resized.shape[1] < w:
                break

            result = cv2.matchTemplate(resized, symbool, cv2.TM_CCOEFF_NORMED)
            (_, maxVal, _, maxLoc) = cv2.minMaxLoc(result)

            if found is None or maxVal > found[0]:
                    found = (maxVal, maxLoc, r)

    (maxVal, maxLoc, r) = found
    (startX, startY) = (int(maxLoc[0] * r), int(maxLoc[1] * r))
    (endX, endY) = (int((maxLoc[0] + w) * r), int((maxLoc[1] + h) * r))


    threshold = 0.5
    if maxVal >= threshold: 
       cv2.rectangle(img_gray, (startX, startY), (endX, endY), (0, 255, 255), 1)
    cv2.imshow('Resultaat', img_gray)
    k = cv2.waitKey(5) & 0xFF
    if k == 27:
        print(maxVal)
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()