Hough 变换算法研究

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Hough变换的基本原理

Hough变换是图像处理中从图像中识别几何形状的基本方法之一,即它可以检测已知形状的目标,而且受噪声和曲线间断的影响小。Hough变换的基本思想是利用点-线的对偶性。

           


             

从图1中可看出,x-y坐标和k-b坐标有点-线的对偶性。x-y坐标中的点P1、P2对应于k-b坐标中的L1、L2;而k-b坐标中的点P0对应于x-y坐标中的线L0 。

在x-y坐标中的垂直线,其斜率k值(即正切值)为无穷大,给计算带来不便;故使用点-正余弦曲线对偶变换解决这一问题。直角坐标X-Y中的一点(x,y),经过点-正余弦曲线对偶变换(极坐标形式):

可以通过下图理解thetarho之间的关系,在x-y空间:

x-y坐标系下的一个点在极坐标theta-rho中变为一条正弦曲线,theta取(0-180°)。可以证明,直角坐标X-Y中直线上的点经过Hough变换后,它们的正弦曲线在极坐标theta-rho下有一个公共交点,如图2所示。

             


                

也就是说,极坐标theta-rho上的一点(theta,rho),对应于直角坐标x-y中的一条直线,而且它们是一一对应的。为了检测出直角坐标x-y中由点所构成的直线,可以将极坐标theta-rho量化成许多小格。根据直角坐标中每个点的坐标(x,y),在alpha = 0-180°内以小格的步长计算各个rho值,所得值落在某个小格内,便使该小格的累加记数器加1。当直角坐标中全部的点都变换后,对小格进行检验,计数值最大的小格,其(theta,rho)值对应于直角坐标中所求直线。

               

参考文献

(摘自《图像处理技术:直线检测》 Lipton,2002.05)

转载自:

http://hi.baidu.com/tangsu2009/item/88475289bb40035a840fabda

http://hi.baidu.com/cj326/item/9be0cd2b539c57899d63d14a


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