基于圆形特征的图像缩放对齐与叠加实现求助（Python）

现有两张图像：一张为模板图像，另一张为用户上传图像，二者尺寸无固定要求，唯一共同特征是均包含一个圆形。需将用户上传图像的圆形调整至与模板图像圆形尺寸一致，通过缩放、平移操作使两图的圆形精准对齐并叠加。尝试多种方式实现圆形尺寸匹配与对齐均未成功，以下为尝试的Python代码：

import cv2
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 加载图像
before_image = cv2.imread("before.jpg")
after_image = cv2.imread("center_after_2.jpg")
gray_before = cv2.cvtColor(before_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
gray_after = cv2.cvtColor(after_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 应用降噪处理以简化圆形检测
gray_before = cv2.medianBlur(gray_before, 5)
gray_after = cv2.medianBlur(gray_after, 5)

# 检测图像中的圆形
circles_before = cv2.HoughCircles(gray_before, cv2.HOUGH_GRADIENT, 1, 20, param1=150, param2=30, minRadius=0, maxRadius=0)
circles_after = cv2.HoughCircles(gray_after, cv2.HOUGH_GRADIENT, 1, 30, param1=150, param2=150, minRadius=0, maxRadius=0)

# 提取图像中圆形的x、y坐标及半径
x1, y1, r1 = int(circles_before[0, 0, 0]), int(circles_before[0, 0, 1]), int(circles_before[0, 0, 2])
x2, y2, r2 = int(circles_after[0, 0, 0]), int(circles_after[0, 0, 1]), int(circles_after[0, 0, 2])

before_image = cv2.cvtColor(before_image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
cv2.circle(before_image, (x1, y1), r1, (255,0,0), 2)
before_image = cv2.cvtColor(before_image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
cv2.circle(after_image, (x2, y2), r2, (255,0,0), 2)

plt.imshow(before_image)
plt.show()

plt.imshow(after_image)
plt.show()

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• 模板与用户图像对比图：
• 模板图像：
• 用户图像：

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dan