Поиск сопоставление подматриц внутри матрицы

У меня есть 2D-массив 100x200, выраженный в виде массива numpy, состоящего из черных (0) и белых (255) ячеек. Это растровый файл. Затем у меня есть 2D-фигуры (проще всего думать о них как о буквах), которые также являются 2D-черными и белыми ячейками.

Я знаю, что могу наивно перебирать матрицу, но это будет «горячая» часть моего кода, поэтому скорость вызывает беспокойство. Есть ли быстрый способ выполнить это в numpy/scipy?

Я кратко рассмотрел корреляционную функцию Scipy. Меня не интересуют «нечеткие совпадения», только точные совпадения. Я также просмотрел некоторые академические статьи, но они выше моей головы.