hough变换拟合直线

来源：互联网发布：淘宝复核认证本人不在编辑：程序博客网时间：2024/05/18 00:52

在实际应用中，y=k*x+b形式的直线方程没有办法表示x=c形式的直线(这时候，直线的斜率为无穷大)。所以实际应用中，是采用参数方程p=x*cos(theta)+y*sin(theta)。这样，图像平面上的一个点就对应到参数p—theta平面上的一条曲线上。其它的还是一样。Hough变换求取直线的源码：

//提取直线   能够在二值图像中提取场地中的白线，并进行重建   
//采用Hough变换  
  
  
#include <iostream>  
#include<cv.h>  
#include <highgui.h>  
#include <math.h>  
#define PI 3.1415926  
using namespace std;  
  
  
int main(){  
    IplImage * image,*image2;  
    image = cvLoadImage("E:\\image\\game\\board.bmp",0);  
    cvNamedWindow("image",1);  
    cvShowImage("image",image);  
  
  
  
  
    //Hough变换   
    //用Hough提取出所有的直线，并在一张新图中进行绘制  
    image2  = cvCreateImage(cvSize(image->width,image->height),image->depth,1);  
    int i,j;  
    unsigned char *ptr,* dst;  
    //参数空间的参数 角度0~度 每格2度 distance = fabs(x*cosA + y *sinA)  
    double angle;  
    int distance;  
    int PerAngle = 2;   
    int m,n;  
    int AngleNum = 90; //角度范围0~360度  
    int maxDistance = (int)(sqrt(pow((double)image->width,2)+ pow((double)image->height,2)) + 2 );  
    //cout<<maxDistance<<endl;  
    //参数空间各个点的统计值，使用一维数组，排序方便  
    //申请一块内存，存放各个直线的出现次数  
      
    int * number = new int [AngleNum * maxDistance];  
    double Hsin,Hcot;  
    int count = 0;  
    int max ,lineAngle, rol;  
      
    //number赋值0  
    for (i= 0; i< AngleNum * maxDistance; i++)  
    {  
        number[i] = 0;  
    }  
      
      
    for (i = 0 ; i< image->height; i++)  
    {  
        for (j = 0 ; j < image->width ; j++)  
        {  
            ptr = (unsigned char *)image->imageData + i*image->widthStep +j;  
            //统计每个直线出现的概率  
              
                if ( *ptr != 0)  
                {  
                    //count++;  
                    //cout<<count<<endl;  
                    for (m = 0 ; m < AngleNum; m++ )  
                    {  
                        angle = (double)m*PerAngle*PI/180.0;  
                        distance = (int)(fabs(j*cos(angle)+ i*sin(angle)));  
                        //cout<<"distance:    "<< distance<<endl;   
                        //*(number+ AngleNum* (int)(distance + 0.5) + m) = (*(number+ AngleNum* (int)(distance + 0.5) + m)) +1;  
                        number[AngleNum * distance + m]++;  
                    }  
                      
                }  
        }  
  
  
    }  
    //打印各个方格的统计个数  
    for (m = 0 ; m <maxDistance; m++)  
    {  
        for (n = 0 ; n < AngleNum;  n++ )  
        {  
            if (number[AngleNum * m + n] > 100)  
            {  
                    printf("angle %d   distance : %d   number %d\n",n*2 , m , number[AngleNum* m + n] );  
            }  
      
        }  
    }  
  
  
  
  
      
    //首先将image2 的所有值赋值为0  
  
  
    for (i = 0 ; i< image2->height; i++)  
    {  
        for (j = 0 ; j< image2->width; j++)  
        {  
            dst =(unsigned char *) image2->imageData + i*image->widthStep + j;  
            *dst =0;  
        }  
    }  
  
  
    //寻找变换域中的直线 假设一条直线上有20个点以上，则认为是一条直线 那么就在新的图片中画出该直线  
    //寻找概率最大的直线   
      
    /* 添加直线  
    lineAngle = 0;  
     rol = 0;  
     max = number[0];  
    for (m = 0 ;m<  maxDistance ;m++ )  
    {  
        for (n = 0 ; n< AngleNum; n++)  
        {  
            if (number[AngleNum * m + n] > max)  
            {  
                max =number[AngleNum * m + n];  
                rol = m;  
                lineAngle = n;  
            }  
  
  
        }  
    }  
    cout<<"m :" <<rol<<"   n:"<<lineAngle<<"    max" << max<<endl;  
  
  
    //根据角度和距离在image2中添加该图片  
    angle = lineAngle*PerAngle*PI/180;  
    Hcot = cos(angle)/sin(angle);  
    Hsin = sin(angle);  
    for (j = 0;j< image2->width;j++ )  
    {  
          
        i = (int)(rol/Hsin - j*Hcot);  
        dst = (unsigned char*)image2->imageData + i*image->widthStep + j;  
        *dst = 255;  
    }  
  
  
  
  
    //添加第二条直线  
    //最大值邻域处赋值为0  
    number[rol*AngleNum+ lineAngle] = 0;  
    for (m = rol-1 ; m<= rol+1; m++)  
    {  
        for (n = lineAngle -1 ; n<= lineAngle +1 ; n++)  
        {  
            number[m*AngleNum + n] = 0;  
        }  
    }  
      
    max = number[0];  
    lineAngle = 0;  
    rol = 0;  
  
  
    for (m = 0 ;m <  maxDistance ;m++ )  
    {  
        for (n = 0 ; n < AngleNum; n++)  
        {  
            if (number[AngleNum * m + n] > max)  
            {  
                max =number[AngleNum * m + n];  
                rol = m;  
                lineAngle = n;  
            }  
  
  
        }  
    }  
    cout<<"m :" <<rol<<"   n:"<<lineAngle<<"    max" << max<<endl;  
  
  
    //根据角度和距离在image2中添加该图片  
    angle = lineAngle*PerAngle*PI/180;  
    Hcot = cos(angle)/sin(angle);  
    Hsin = sin(angle);  
    for (j = 0;j< image2->width;j++ )  
    {  
          
        i = (int)(rol/Hsin - j*Hcot);  
        if (i< 0 ){i = 0;}  
        if(i>= image2->height){i = image2->height -1;}  
        dst = (unsigned char*)image2->imageData + i*image->widthStep + j;  
        *dst = 255;  
    }  
  
  
    */  
  
  
  
  
    //画出所有可能的直线  
     for (m = 0 ;m< maxDistance ; m++)  
     {  
         for (n = 0 ; n< AngleNum ;n++)  
         {  
             if (number[m*AngleNum + n] > 110)  
             {  
                 rol = m;  
                 lineAngle = n;  
  
  
                 //根据角度和距离在image2中添加该图片  
                 angle = lineAngle*PerAngle*PI/180;  
                 Hcot = cos(angle)/sin(angle);  
                 Hsin = sin(angle);  
                 for (j = 0;j< image2->width;j++ )  
                 {  
  
  
                     i = (int)(rol/Hsin - j*Hcot);  
                     if (i< 0 ){i = 0;}  
                     if(i>= image2->height){i = image2->height -1;}  
                     dst = (unsigned char*)image2->imageData + i*image->widthStep + j;  
                     *dst = 255;  
                 }  
             }  
              
  
  
         }  
     }  
  
  
    cvNamedWindow("image2",1);  
    cvShowImage("image2",image2);  
    //cvSaveImage("E:\\image\\game\\changjian.bmp",image2);  
      
    delete [] number;  
    cvWaitKey(0);  
    return 0;  
}  

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