Как использовать и применять преобразование хефа для обнаружения линий и кругов
Hough Transform — популярная техника обработки изображений, используемая для обнаружения геометрических фигур, таких как линии и круги внутри изображений. Она работает путем преобразования точек в пространстве изображения в пространство параметров, где формы могут быть идентифицированы более легко. В этой статье объясняется, как получить и применить Hough Transform для обнаружения линий и кругов.
Производная преобразования Hough для линий
Основная идея состоит в том, чтобы представить линию на изображении как набор параметров. Наиболее распространенной формой является нормальная форма: ρ = x cos θ + y sin θ, где ρ является перпендикулярное расстояние от начала до линии, а θ — угол нормы. Для каждой точки на изображении все возможные линии, проходящие через него, представлены в виде кривых в (ρ, θ) пространстве параметров. Накопление голосов в этом пространстве идентифицирует наиболее вероятные линии.
Применение преобразования Hough для обнаружения линий
Для обнаружения линий алгоритм включает в себя следующие шаги:
- Преобразуйте изображение в карту с двоичным краем с помощью методов обнаружения краев, таких как Canny.
- Инициировать массив аккумуляторов для (ρ, θ) параметров.
- Для каждой краевой точки вычислите все возможные (ρ, θ) пары и прирастите соответствующие аккумуляторные ячейки.
- Определите пики в аккумуляторной решетке, которые соответствуют обнаруженным линиям.
Вывод и применение преобразования хефа для кругов
Обнаружение круга расширяет обнаружение линии, добавляя параметр радиуса. Круг может быть представлен как (x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2, где (a, b) является центром и r - радиусом. Пространство параметров становится трехмерным: (a, b, r). Для каждой краевой точки вычисляются возможные центры окружности для различных радиусов, и в этом 3D-пространстве накапливаются голоса.
Использование преобразования Hough для обнаружения круга
Эти шаги включают:
- Выполните детектирование края на изображении.
- Выберите диапазон радиусов для поиска кругов.
- Для каждой точки ребра и каждого радиуса вычислите потенциальные центры окружности и обновите аккумулятор.
- Найдите пики в 3D-аккумуляторе, которые указывают на окружности и радиусы.