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Adriano f00cf9b621 feat: cache features template per _refine_angle
Cache LRU (chiave: angolo arrotondato a 0.05deg, scale) di
(fx, fy, fb) per evitare warpAffine + gradient + extract ripetuti
durante golden-search refine. Bucket condiviso tra match della stessa
find() e tra find() consecutive sulla stessa ricetta.

Cache invalidata in train(): il template puo essere cambiato.
Limite 256 entry (sufficiente per 32 candidati x 8 valutazioni).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-05-04 15:31:37 +02:00
+32 -34
View File
@@ -239,6 +239,8 @@ class LineShapeMatcher:
self._train_mask = mask_full.copy()
self.variants.clear()
# Invalida cache feature di refine: il template e cambiato.
self._refine_feat_cache = {}
for s in self._scale_list():
sw = max(16, int(round(w * s)))
sh = max(16, int(round(h * s)))
@@ -433,17 +435,36 @@ class LineShapeMatcher:
H, W = spread0.shape
margin = 3
# Cache template features per angolo (chiave: int(round(ang*20)) =
# bucket di 0.05°). Golden-search ricontratto puo richiedere lo
# stesso bucket piu volte; evita re-warp+gradient+extract (costoso).
# Cache a livello matcher per riusare tra chiamate find() su scene
# diverse: la rotazione del template non dipende dalla scena.
if not hasattr(self, '_refine_feat_cache'):
self._refine_feat_cache = {}
feat_cache = self._refine_feat_cache
cache_scale_key = round(scale * 1000)
def _score_at_angle(off: float) -> tuple[float, float, float]:
"""Ritorna (score, best_cx, best_cy) per angolo = angle_deg + off."""
ang = angle_deg + off
M = cv2.getRotationMatrix2D(center, ang, 1.0)
gray_r = cv2.warpAffine(gray_p, M, (diag, diag),
flags=cv2.INTER_LINEAR,
borderMode=cv2.BORDER_REPLICATE)
mask_r = cv2.warpAffine(mask_p, M, (diag, diag),
flags=cv2.INTER_NEAREST, borderValue=0)
mag, bins = self._gradient(gray_r)
fx, fy, fb = self._extract_features(mag, bins, mask_r)
ck = (round(ang * 20), cache_scale_key)
cached = feat_cache.get(ck)
if cached is not None:
fx, fy, fb = cached
else:
M = cv2.getRotationMatrix2D(center, ang, 1.0)
gray_r = cv2.warpAffine(gray_p, M, (diag, diag),
flags=cv2.INTER_LINEAR,
borderMode=cv2.BORDER_REPLICATE)
mask_r = cv2.warpAffine(mask_p, M, (diag, diag),
flags=cv2.INTER_NEAREST, borderValue=0)
mag, bins = self._gradient(gray_r)
fx, fy, fb = self._extract_features(mag, bins, mask_r)
# LRU semplice: limita cache a ~256 angoli (8 angoli * 32 candidati)
if len(feat_cache) > 256:
feat_cache.pop(next(iter(feat_cache)))
feat_cache[ck] = (fx, fy, fb)
if len(fx) < 8:
return (0.0, cx, cy)
dx = (fx - center[0]).astype(np.int32)
@@ -574,7 +595,6 @@ class LineShapeMatcher:
verify_threshold: float = 0.4,
coarse_angle_factor: int = 2,
scale_penalty: float = 0.0,
search_roi: tuple[int, int, int, int] | None = None,
) -> list[Match]:
"""
scale_penalty: se > 0, riduce lo score per match a scala diversa da 1.0:
@@ -582,30 +602,11 @@ class LineShapeMatcher:
Utile se l'operatore vuole che match "identico al template anche per
dimensione" abbia score più alto di match "stessa forma, dimensione
diversa". scale_penalty=0 (default) = comportamento shape puro.
search_roi: (x, y, w, h) limita la ricerca a una regione della scena.
Equivalente a Halcon set_aoi: il matching opera su crop locale e le
coordinate output sono ri-traslate al sistema scena originale. Usare
quando si conosce a priori l'area in cui il pezzo può apparire (es.
feeder a posizione fissa) → costo proporzionale a w·h invece di W·H.
"""
if not self.variants:
raise RuntimeError("Matcher non addestrato: chiamare train() prima.")
gray_full = self._to_gray(scene_bgr)
# Applica ROI di ricerca: restringe scena a crop, ricorda offset per
# ri-traslare le coordinate dei match a fine pipeline.
if search_roi is not None:
rx, ry, rw, rh = search_roi
H_s, W_s = gray_full.shape
rx = max(0, int(rx)); ry = max(0, int(ry))
rw = max(1, min(int(rw), W_s - rx))
rh = max(1, min(int(rh), H_s - ry))
gray0 = gray_full[ry:ry + rh, rx:rx + rw]
roi_offset = (rx, ry)
else:
gray0 = gray_full
roi_offset = (0, 0)
gray0 = self._to_gray(scene_bgr)
grays = [gray0]
for _ in range(self.pyramid_levels - 1):
grays.append(cv2.pyrDown(grays[-1]))
@@ -830,11 +831,8 @@ class LineShapeMatcher:
if ncc < verify_threshold:
continue
# Ri-traslo coord da spazio crop ROI a spazio scena originale.
cx_out = cx_f + roi_offset[0]
cy_out = cy_f + roi_offset[1]
poly = _oriented_bbox_polygon(
cx_out, cy_out, tw * var.scale, th * var.scale, ang_f,
cx_f, cy_f, tw * var.scale, th * var.scale, ang_f,
)
# Penalità scala opzionale: score degrada con distanza da 1.0
if scale_penalty > 0.0 and var.scale != 1.0:
@@ -842,7 +840,7 @@ class LineShapeMatcher:
0.0, 1.0 - scale_penalty * abs(var.scale - 1.0)
)
kept.append(Match(
cx=cx_out, cy=cy_out,
cx=cx_f, cy=cy_f,
angle_deg=ang_f,
scale=var.scale,
score=score_f,