Cómo extraer diferentes formas de una imagen
Soy un novato en el mundo del procesamiento de imágenes y tengo un enunciado del problema que necesito una ventaja para resolverlo.
Planteamiento del problema:
Tengo una imagen que consiste en un patrón. Este patrón se crea utilizando diferentes formas individuales. A continuación se muestra el patrón y la forma individual utilizada para formar el patrón.
Declaración detallada del problema:
Tengo 15 formas únicas (imagen a continuación) con las que puedo dibujar diferentes patrones (ya se da un ejemplo). Tengo más de 400 patrones. Quiero usar el procesamiento de imágenes para descubrir diferentes formas (y su posición en el patrón) utilizadas para generar un patrón particular.
Todas las formas únicas: 
Lo que quiero lograr:
Quiero ingresar la imagen del patrón y averiguar las formas individuales que se utilizan para formar el patrón y la posición en que se colocan las formas en el patrón:
Nota: No he incluido todas las formas individuales ya que la pregunta se estaba volviendo demasiado grande.
Imagen de patrón:
