Como extrair formas diferentes de uma imagem

Eu sou um novato no mundo do processamento de imagens e tenho uma declaração de problema que preciso de uma vantagem inicial para resolvê-lo.

Declaração do problema:

Eu tenho uma imagem que consiste em um padrão. Esse padrão é criado usando diferentes formas individuais. Abaixo está o padrão e a forma individual usada para formar o padrão.

Declaração detalhada do problema:

Eu tenho 15 formas únicas (imagem abaixo) usando as quais posso desenhar padrões diferentes (um exemplo já é dado). Eu tenho mais de 400 padrões. Quero usar o processamento de imagens para descobrir formas diferentes (e sua posição no padrão) usadas para gerar um padrão específico.

Todas as formas exclusivas: Mais algumas imagens de padrões:

O que eu quero alcançar:

Quero inserir a imagem do padrão e descobrir as formas individuais usadas para formar o padrão e a posição em que as formas são colocadas no padrão?

Nota: Não incluí todas as formas individuais, pois a pergunta estava se tornando grande demais.

Imagem padrão:

Formas individuais:

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