Mi problema es que tengo una imagen de un mapa de calles detallado. En este mapa, puede haber cierta imagen pequeña de un letrero (como un ícono de semáforo) girado en cualquier ángulo, tal vez redimensionado. Tengo esta pequeña imagen en un mapa de bits. ¿Existe algún algoritmo o técnica por el cual pueda ubicar este mapa de bits si existe una copia del mismo, girada y quizás redimensionada, en la imagen de collage grande?

Esto es similar al problema con la Realidad Aumentada y la localización de la imagen del marcador, pero la mía es solo 2D sin distorsión de perspectiva.

Editar: el pequeño mapa de bits y la copia del mismo en la imagen del collage con la que quiero hacer coincidir son aproximadamente del mismo tamaño, tal vez un 30% de diferencia de tamaño máximo. La rotación es puramente 2D, sin cizallamiento ni distorsión.