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| Author | SHA1 | Date | |
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| d9a40952c4 |
+5
-2
@@ -220,8 +220,11 @@ def auto_tune(template_bgr: np.ndarray, mask: np.ndarray | None = None) -> dict:
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else:
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else:
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min_score = 0.45
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min_score = 0.45
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# angle step: 5° default; se simmetria, mantengo step ma range ridotto
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# angle step adattivo (Halcon-style): atan(2/max_side) deg, clampato.
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angle_step = 5.0
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# Template grande → step fine (rotazione minima visibile su perimetro).
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# Template piccolo → step grosso (over-sampling = sprecato).
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max_side = max(h, w)
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angle_step = float(np.clip(np.degrees(np.arctan2(2.0, max_side)), 1.0, 8.0))
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result = {
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result = {
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"backend": "line",
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"backend": "line",
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+25
-114
@@ -197,12 +197,31 @@ class LineShapeMatcher:
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n = int(np.floor((s1 - s0) / self.scale_step)) + 1
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n = int(np.floor((s1 - s0) / self.scale_step)) + 1
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return [float(s0 + i * self.scale_step) for i in range(n)]
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return [float(s0 + i * self.scale_step) for i in range(n)]
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def _auto_angle_step(self) -> float:
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"""Step angolare derivato da dimensione template (Halcon-style).
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Formula: step ≈ atan(2 / max_side) gradi. Garantisce che la
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rotazione minima produca uno spostamento di ≥2 px sul perimetro
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del template (sotto sample il matching coarse perde candidati).
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Clampato in [0.5°, 10°].
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"""
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max_side = max(self.template_size) if self.template_size != (0, 0) else 64
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step = math.degrees(math.atan2(2.0, float(max_side)))
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return float(np.clip(step, 0.5, 10.0))
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def _effective_angle_step(self) -> float:
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"""Risolve angle_step_deg gestendo modalità auto (<=0)."""
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if self.angle_step_deg <= 0:
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return self._auto_angle_step()
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return self.angle_step_deg
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def _angle_list(self) -> list[float]:
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def _angle_list(self) -> list[float]:
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a0, a1 = self.angle_range_deg
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a0, a1 = self.angle_range_deg
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if self.angle_step_deg <= 0 or a0 >= a1:
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step = self._effective_angle_step()
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if step <= 0 or a0 >= a1:
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return [float(a0)]
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return [float(a0)]
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n = int(np.floor((a1 - a0) / self.angle_step_deg))
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n = int(np.floor((a1 - a0) / step))
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return [float(a0 + i * self.angle_step_deg) for i in range(n)]
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return [float(a0 + i * step) for i in range(n)]
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# --- Training ------------------------------------------------------
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# --- Training ------------------------------------------------------
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@@ -393,108 +412,6 @@ class LineShapeMatcher:
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oy = float(np.clip(oy, -0.5, 0.5))
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oy = float(np.clip(oy, -0.5, 0.5))
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return x + ox, y + oy
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return x + ox, y + oy
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def _refine_pose_joint(
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self,
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spread0: np.ndarray,
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template_gray: np.ndarray,
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cx: float, cy: float,
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angle_deg: float, scale: float,
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mask_full: np.ndarray,
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max_iter: int = 24,
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tol: float = 1e-3,
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) -> tuple[float, float, float, float]:
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"""Refine congiunto (cx, cy, angle) via Nelder-Mead 3D.
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Ottimizza simultaneamente posizione e angolo (vs golden search 1D
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sull'angolo poi quadratico 2D su xy che alterna assi). Halcon-style:
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un singolo iter LM stila il match a precisione sub-pixel + sub-step.
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Ritorna (angle, score, cx, cy) dove score e quello calcolato sulla
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scena spread (no template gray).
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"""
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h, w = template_gray.shape
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sw = max(16, int(round(w * scale)))
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sh = max(16, int(round(h * scale)))
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gray_s = cv2.resize(template_gray, (sw, sh), interpolation=cv2.INTER_LINEAR)
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mask_s = cv2.resize(mask_full, (sw, sh), interpolation=cv2.INTER_NEAREST)
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diag = int(np.ceil(np.hypot(sh, sw))) + 6
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py = (diag - sh) // 2; px = (diag - sw) // 2
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gray_p = cv2.copyMakeBorder(gray_s, py, diag - sh - py, px, diag - sw - px,
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cv2.BORDER_REPLICATE)
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mask_p = cv2.copyMakeBorder(mask_s, py, diag - sh - py, px, diag - sw - px,
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cv2.BORDER_CONSTANT, value=0)
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center = (diag / 2.0, diag / 2.0)
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H, W = spread0.shape
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def _score(params: tuple[float, float, float]) -> float:
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ddx, ddy, dang = params
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ang = angle_deg + dang
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M = cv2.getRotationMatrix2D(center, ang, 1.0)
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gray_r = cv2.warpAffine(gray_p, M, (diag, diag),
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flags=cv2.INTER_LINEAR,
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borderMode=cv2.BORDER_REPLICATE)
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mask_r = cv2.warpAffine(mask_p, M, (diag, diag),
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flags=cv2.INTER_NEAREST, borderValue=0)
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mag, bins = self._gradient(gray_r)
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fx, fy, fb = self._extract_features(mag, bins, mask_r)
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if len(fx) < 8:
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return 0.0
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cxe = cx + ddx; cye = cy + ddy
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ix = int(round(cxe)); iy = int(round(cye))
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tot = 0
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valid = 0
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for i in range(len(fx)):
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xs = ix + int(fx[i] - center[0])
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ys = iy + int(fy[i] - center[1])
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if 0 <= xs < W and 0 <= ys < H:
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bit = np.uint8(1 << int(fb[i]))
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if spread0[ys, xs] & bit:
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tot += 1
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valid += 1
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return -float(tot) / max(1, valid) # minimize -score
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# Nelder-Mead 3D inline (no scipy). Simplex iniziale: vertice + offset
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# dx=±0.5px, dy=±0.5px, dθ=±step/2.
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step_a = self.angle_step_deg / 2.0 if self.angle_step_deg > 0 else 1.0
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x0 = np.array([0.0, 0.0, 0.0])
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simplex = np.array([
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x0,
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x0 + [0.5, 0.0, 0.0],
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x0 + [0.0, 0.5, 0.0],
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||||||
x0 + [0.0, 0.0, step_a],
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])
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fvals = np.array([_score(tuple(s)) for s in simplex])
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for _ in range(max_iter):
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order = np.argsort(fvals)
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simplex = simplex[order]; fvals = fvals[order]
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if abs(fvals[-1] - fvals[0]) < tol:
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break
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centroid = simplex[:-1].mean(axis=0)
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xr = centroid + 1.0 * (centroid - simplex[-1])
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fr = _score(tuple(xr))
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if fvals[0] <= fr < fvals[-2]:
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simplex[-1] = xr; fvals[-1] = fr
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continue
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if fr < fvals[0]:
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xe = centroid + 2.0 * (centroid - simplex[-1])
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fe = _score(tuple(xe))
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if fe < fr:
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simplex[-1] = xe; fvals[-1] = fe
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else:
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simplex[-1] = xr; fvals[-1] = fr
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||||||
continue
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xc = centroid + 0.5 * (simplex[-1] - centroid)
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fc = _score(tuple(xc))
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if fc < fvals[-1]:
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simplex[-1] = xc; fvals[-1] = fc
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||||||
continue
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for k in range(1, 4):
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simplex[k] = simplex[0] + 0.5 * (simplex[k] - simplex[0])
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fvals[k] = _score(tuple(simplex[k]))
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best_i = int(np.argmin(fvals))
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ddx, ddy, dang = simplex[best_i]
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return (angle_deg + float(dang), -float(fvals[best_i]),
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cx + float(ddx), cy + float(ddy))
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def _refine_angle(
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def _refine_angle(
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self,
|
self,
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spread0: np.ndarray, # bitmap uint8 (H, W)
|
spread0: np.ndarray, # bitmap uint8 (H, W)
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||||||
@@ -517,7 +434,7 @@ class LineShapeMatcher:
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|||||||
if original_score is not None and original_score >= 0.99:
|
if original_score is not None and original_score >= 0.99:
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return (angle_deg, original_score, cx, cy)
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return (angle_deg, original_score, cx, cy)
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||||||
if search_radius is None:
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if search_radius is None:
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search_radius = self.angle_step_deg / 2.0
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search_radius = self._effective_angle_step() / 2.0
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||||||
h, w = template_gray.shape
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h, w = template_gray.shape
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||||||
sw = max(16, int(round(w * scale)))
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sw = max(16, int(round(w * scale)))
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||||||
@@ -676,7 +593,6 @@ class LineShapeMatcher:
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|||||||
verify_threshold: float = 0.4,
|
verify_threshold: float = 0.4,
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||||||
coarse_angle_factor: int = 2,
|
coarse_angle_factor: int = 2,
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||||||
scale_penalty: float = 0.0,
|
scale_penalty: float = 0.0,
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||||||
refine_pose_joint: bool = False,
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||||||
) -> list[Match]:
|
) -> list[Match]:
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||||||
"""
|
"""
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||||||
scale_penalty: se > 0, riduce lo score per match a scala diversa da 1.0:
|
scale_penalty: se > 0, riduce lo score per match a scala diversa da 1.0:
|
||||||
@@ -901,16 +817,11 @@ class LineShapeMatcher:
|
|||||||
var = self.variants[vi]
|
var = self.variants[vi]
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||||||
ang_f = var.angle_deg
|
ang_f = var.angle_deg
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||||||
score_f = score
|
score_f = score
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||||||
if refine_pose_joint and self.template_gray is not None:
|
if refine_angle and self.template_gray is not None:
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||||||
ang_f, score_f, cx_f, cy_f = self._refine_pose_joint(
|
|
||||||
spread0, self.template_gray, cx_f, cy_f,
|
|
||||||
var.angle_deg, var.scale, mask_full,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
elif refine_angle and self.template_gray is not None:
|
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||||||
ang_f, score_f, cx_f, cy_f = self._refine_angle(
|
ang_f, score_f, cx_f, cy_f = self._refine_angle(
|
||||||
spread0, bit_active_full, self.template_gray, cx_f, cy_f,
|
spread0, bit_active_full, self.template_gray, cx_f, cy_f,
|
||||||
var.angle_deg, var.scale, mask_full,
|
var.angle_deg, var.scale, mask_full,
|
||||||
search_radius=self.angle_step_deg / 2.0,
|
search_radius=self._effective_angle_step() / 2.0,
|
||||||
original_score=score,
|
original_score=score,
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)
|
)
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||||||
if verify_ncc:
|
if verify_ncc:
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