比例和旋转不变模板匹配

我正在寻找缩放和旋转不变模板匹配的方法。我已经尝试过一些，但是它们对我的示例而言效果不佳，或者使它们永远无法执行。
SIFT和SURF特征检测完全失败。我还尝试实现Log-Polar模板匹配功能，但从未完成（不知道确切的操作方法）。

在这些文章中（第一篇是德文）

http://cvpr.uni-muenster.de/teaching/ss08/seminarSS08/downloads/Wentker-Vortrag.pdf

http://www.jprr.org/index.php/ jprr / article / viewFile / 355/148

我了解了该方法。绘制极坐标是可行的，但我不知道它是否正确。图片看起来像这样。

source_log_polar.png http://www.shareimages.com/images/pics/0/0/3/62394-pZSfl5WenZysnpyVnKg-source_log_polar.png



将这2张图像与OpenCV的模板匹配功能匹配后，我得到了结果继续。

我的模板始终是构建蓝图和蓝图本身的简单符号。符号的大小和方向可以不同。

例如我的简单蓝图：



和我的模板



在此示例中，只有一个模板，但是在蓝图中，它应该找到所有出现的位置，甚至包括具有大小和/或方向的出现的位置。我该如何解决呢？

编辑：

Andrey的方法的补充。径向轮廓的距离捕获算法。 （使用EmguCV）

private float[] getRadialProfile( Image<Gray, byte> image, Point center, int resolution )
 {

 var roi = image.ROI;

 if ( !roi.Contains( center ) )
  {
   return null;
  }

 var steps = resolution;
 var degreeSteps = 360 / (double)resolution;
 var data = image.Data;
 var peak = 0.0f;
 var bottom = double.MaxValue;
 var bottomIndex = 0;
 var width = roi.Width;
 var height = roi.Height;
 var minX = roi.X;
 var minY = roi.Y;

 float[] distances = new float[resolution];
 for ( var i = 0; i < steps; i++ )
  {
   var degree = i * degreeSteps;
   var radial = degree * Math.PI / 180.0;
   var dy = Math.Sin( radial );
   var dx = Math.Cos( radial );

   var x = (double)center.X;
   var y = (double)center.Y;

   while ( true )
    {
    x += dx;
    y += dy;
    if ( x >= minX + width || y >= minY + height || x <= minX || y <= minY )
     {
      x = -1;
      y = -1;
      break;
     }
    var pixel = data[(int)y, (int)x, 0];
    if ( pixel == 0 )
     {
      break;
     }
    }

    float distance = 0.0f;
    if ( x != -1 && y != -1 )
    {
      distance = (float)Math.Sqrt( Math.Pow( (center.X - x), 2 ) + Math.Pow( (center.Y - y), 2 ) );
    }

    distances[i] = distance;
    if ( distance > peak )
    {
      peak = distance;
    }
    if ( distance < bottom )
    {
      bottom = distance;
      bottomIndex = i;
    }
   }

    // Scale invariance. Divide by peak
   for ( var i = 0; i < distances.Length; i++ )
   {
     distances[i] /= peak;
   }

    // rotation invariance, shift to lowest value
   for ( var i = 0; i < bottomIndex; i++ )
   {
     distances.ShiftLeft(); // Just rotates the array nothing special
   }

   return distances;
}