一、模板匹配算法简介
1 概述
模式识别就是通过计算机，用数学模型求解的方法研究模式的自动处理和判读。在模式识别的各种方法中，模板匹配是最容易的一种，其数学模型易于建立，通过模板匹配对数字图像模式识别有助于我们了解数学模型在数字图像中的应用。
2 模板匹配算法
2.1 相似性测度求匹配
模板匹配的实际操作思路很简单：拿已知的模板，和原图像中同样大小的一块区域去对。最开始时，模板的左上角点和图像的左上角点是重合的，拿模板和原图像中同样大小的一块区域去对比，然后平移到下一个像素，仍然进行同样的操作， ……所有的位置都对完后,差别最小的那块就是我们要找的物体。
以上所描述的是相似性测度法求匹配的求解思路，其在计算机中操作的如图2所示。设模板T叠放在搜索图上平移，被模板覆盖搜索图下的那个图像叫做子图Si , j，i , j 为这块子图的左上角像素点在S图的坐标，称为参考点，从图2可知，i , j 的取值范围是：1<i ，j <N- M+1. 现在可以比较T和Si , j的内容。若两者一致,则T和S之差为零. 因此,可用下列公式(1) 和公式(2) 来衡量T和Si , j的相似程度。
在(2) 式中第3项表示模板总能量，是一个与(i , j) 无关的常数；第1项是模板覆盖下子图的能量，它随着(i , j) 的位置缓慢地