1. AUGMENTED REALITY WITH WPF - автор использует для поиска шаблона специальную библиотеку ARTOOLKITPLUS. Думаю, что это хороший выбор по сравнению с "моей" громоздской OpenCV.
2. Готовый проект также с использованием WPF и ArToolkitPlus.
Если вы занимаетесь подобными вещами - напишите, мне интересно :)