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2025-11-09 18:02:40 +08:00
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--- a/docs/layout_matching_guide.md
+++ b/docs/layout_matching_guide.md
@@ -0,0 +1,262 @@
+# IC版图匹配功能使用指南
+
+本文档介绍如何使用增强版的`match.py`进行IC版图匹配，实现输入大版图和小版图，找到所有匹配区域并输出详细信息。
+
+## 🎯 功能概述
+
+### 输入
+- **大版图**：待搜索的大型IC版图图像
+- **小版图**：要查找的目标模板图像
+
+### 输出
+- **坐标信息**：每个匹配区域的边界框坐标 (x, y, width, height)
+- **旋转角度**：检测到的旋转角度 (0°, 90°, 180°, 270°)
+- **置信度**：匹配质量评分 (0-1)
+- **相似度**：模板与区域的相似程度 (0-1)
+- **差异描述**：文本化的差异说明
+- **变换矩阵**：3x3单应性矩阵
+
+## 🚀 快速开始
+
+### 基本用法
+
+```bash
+python match.py \
+    --layout data/large_layout.png \
+    --template data/small_template.png \
+    --output results/matching.png \
+    --json_output results/matching.json
+```
+
+### 使用示例脚本
+
+```bash
+python examples/layout_matching_example.py \
+    --layout data/large_layout.png \
+    --template data/small_template.png \
+    --model models/rord_model_best.pth
+```
+
+## 📋 命令行参数
+
+### 必需参数
+- `--layout`: 大版图图像路径
+- `--template`: 小版图（模板）图像路径
+
+### 可选参数
+- `--config`: 配置文件路径 (默认: configs/base_config.yaml)
+- `--model_path`: 模型权重路径
+- `--output`: 可视化结果保存路径
+- `--json_output`: JSON结果保存路径
+- `--simple_format`: 使用简单输出格式（兼容旧版本）
+- `--fpn_off`: 关闭FPN匹配路径
+- `--no_nms`: 关闭关键点去重
+
+## 📊 输出格式详解
+
+### 详细格式 (默认)
+
+```json
+{
+  "found_matches": true,
+  "total_matches": 2,
+  "matches": [
+    {
+      "bbox": {
+        "x": 120,
+        "y": 80,
+        "width": 256,
+        "height": 128
+      },
+      "rotation": 0,
+      "confidence": 0.854,
+      "similarity": 0.892,
+      "inliers": 45,
+      "scale": 1.0,
+      "homography": [[1.0, 0.0, 120.0], [0.0, 1.0, 80.0], [0.0, 0.0, 1.0]],
+      "description": "高度匹配, 无旋转"
+    },
+    {
+      "bbox": {
+        "x": 400,
+        "y": 200,
+        "width": 256,
+        "height": 128
+      },
+      "rotation": 90,
+      "confidence": 0.723,
+      "similarity": 0.756,
+      "inliers": 32,
+      "scale": 0.8,
+      "homography": [[0.0, -1.0, 528.0], [1.0, 0.0, 200.0], [0.0, 0.0, 1.0]],
+      "description": "良好匹配, 旋转90度, 缩小1.25倍"
+    }
+  ]
+}
+```
+
+### 字段说明
+
+| 字段 | 类型 | 说明 |
+|------|------|------|
+| `bbox.x` | int | 匹配区域左上角X坐标 |
+| `bbox.y` | int | 匹配区域左上角Y坐标 |
+| `bbox.width` | int | 匹配区域宽度 |
+| `bbox.height` | int | 匹配区域高度 |
+| `rotation` | int | 旋转角度 (0°, 90°, 180°, 270°) |
+| `confidence` | float | 置信度 (0-1) |
+| `similarity` | float | 相似度 (0-1) |
+| `inliers` | int | 内点数量 |
+| `scale` | float | 匹配尺度 |
+| `homography` | array | 3x3变换矩阵 |
+| `description` | string | 差异描述 |
+
+## 🔧 技术原理
+
+### 1. 特征提取
+- 使用RoRD模型提取几何感知特征
+- 支持FPN多尺度特征金字塔
+- 旋转不变的关键点检测
+
+### 2. 多尺度搜索
+- 在不同尺度下搜索模板
+- 支持模板缩放匹配
+- 多实例检测算法
+
+### 3. 几何验证
+- RANSAC变换估计
+- 单应性矩阵计算
+- 旋转角度提取
+
+### 4. 质量评估
+- 内点比例计算
+- 变换矩阵质量评估
+- 综合置信度评分
+
+## 📈 质量指标说明
+
+### 置信度 (Confidence)
+基于内点比例和变换质量计算：
+- **0.8-1.0**: 高质量匹配
+- **0.6-0.8**: 良好匹配
+- **0.4-0.6**: 中等匹配
+- **0.0-0.4**: 低质量匹配
+
+### 相似度 (Similarity)
+基于匹配率和覆盖率计算：
+- 考虑模板关键点匹配率
+- 考虑版图区域覆盖率
+- 综合评估相似程度
+
+### 差异描述
+自动生成的文本描述：
+- 匹配质量等级
+- 旋转角度信息
+- 缩放变换信息
+
+## 🎨 可视化结果
+
+匹配可视化包含：
+- 绿色边界框标识匹配区域
+- 匹配编号标签
+- 置信度显示
+- 旋转角度信息
+- 差异描述摘要
+
+## 🛠️ 高级配置
+
+### 匹配参数调优
+
+编辑`configs/base_config.yaml`中的匹配参数：
+
+```yaml
+matching:
+  keypoint_threshold: 0.5        # 关键点阈值
+  ransac_reproj_threshold: 5.0   # RANSAC重投影阈值
+  min_inliers: 15                # 最小内点数量
+  pyramid_scales: [0.75, 1.0, 1.5]  # 搜索尺度
+  use_fpn: true                  # 使用FPN
+  nms:
+    enabled: true
+    radius: 4                    # NMS半径
+```
+
+### 性能优化
+
+1. **GPU加速**: 确保CUDA可用
+2. **FPN优化**: 大图使用FPN，小图使用滑窗
+3. **尺度调整**: 根据图像大小调整`pyramid_scales`
+4. **阈值调优**: 根据应用场景调整`keypoint_threshold`
+
+## 🔍 故障排除
+
+### 常见问题
+
+1. **未找到匹配**
+   - 检查图像质量和分辨率
+   - 降低`keypoint_threshold`
+   - 减少`min_inliers`数量
+
+2. **误匹配过多**
+   - 提高`keypoint_threshold`
+   - 增大`ransac_reproj_threshold`
+   - 启用NMS去重
+
+3. **性能较慢**
+   - 使用FPN模式 (`use_fpn: true`)
+   - 减少`pyramid_scales`数量
+   - 调整滑窗口大小
+
+4. **内存不足**
+   - 减小图像尺寸
+   - 降低批次大小
+   - 使用CPU模式
+
+### 调试技巧
+
+1. **可视化检查**: 查看生成的可视化结果
+2. **JSON分析**: 检查详细的匹配数据
+3. **阈值调整**: 逐步调整参数找到最佳设置
+4. **日志查看**: 启用TensorBoard日志记录
+
+## 📝 API集成
+
+### Python调用示例
+
+```python
+import subprocess
+import json
+
+# 执行匹配
+result = subprocess.run([
+    'python', 'match.py',
+    '--layout', 'large.png',
+    '--template', 'small.png',
+    '--json_output', 'temp.json'
+], capture_output=True, text=True)
+
+# 解析结果
+with open('temp.json') as f:
+    data = json.load(f)
+
+if data['found_matches']:
+    for match in data['matches']:
+        bbox = match['bbox']
+        print(f"位置: ({bbox['x']}, {bbox['y']})")
+        print(f"置信度: {match['confidence']}")
+        print(f"旋转: {match['rotation']}°")
+```
+
+## 🎯 应用场景
+
+1. **IC设计验证**: 检查设计是否符合规范
+2. **IP保护**: 检测版图抄袭和侵权
+3. **制造验证**: 确认制造结果与设计一致
+4. **设计复用**: 在新设计中查找复用的模块
+5. **质量检测**: 自动化版图质量检查
+
+## 📚 更多资源
+
+- [RoRD模型训练指南](diffusion_training.md)
+- [配置文件说明](../configs/base_config.yaml)
+- [项目架构文档](architecture.md)