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1、第13卷第2期中国图象图形学报Vol.13,No.22008年2月JournalofImageandGraphicsFeb.,2008利用Hough变换实现直线的快速精确检测1)2)滕今朝邱杰1)(威海职业学院机电工程系,威海264210)2)(海军航空工程学院,烟台264000)摘要利用Hough变换对直线进行检测,通常存在“速度缓慢、结果不够精确”的问题,本文提出了“分式查表法”,能在大幅度减少Hough变换的总计算量的情况下,检测精度保持最高,从而使超大型图像中,直线的实时、精确检测成为可能。关键
2、词Hough变换参数空间精度分式查表法中图法分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:100628961(2008)0220234204FastandPreciseDetectionofStraightLinewithHoughTransform1)2)TENGJin2zhao,QIUJie1)(ElectromechanicalEngineeringDepartment,WeihaiVocationalCollege,Weihai264210)2)(CollegeofNavyAviationEn
3、gineering,Yantai264000)AbstractProblemsaslowspeedorinaccurateresultsintheprocessoflinedetectionwithHoughTransformremainunsatisfactorilysolved.Thispaperputsforwardanewlook2uptabletodecreasethecomputationdistinctlyandkeepingthehighestprecision.Itoffersthep
4、ossibilityinreal2timeapplicationsespeciallyinlargeimage.KeywordsHoughTransform,parameterspace,precision,tablelook2up某种算法,都能够对应着这些特征,从而在图像空间1引言和参数空间之间,建立起“线—点”的对偶性。Hough变换就是根据这种对偶性,将图像空间中直Hough变换具有优异的鲁棒性和极佳的抗干扰线的检测问题,转化为参数空间中点的检测问题,而能力,利用Hough变换进行直线检测,是图像
5、分析后者的处理比前者要简单得多,进行累加统计即可。和计算机视觉的一个重要内容。但是Hough变换2.1用极坐标建立参数空间的计算量往往非常大,从而阻碍了其在快速、精确检常用的Hough变换检测直线的方法,是运用下测直线方面的应用。式在图像空间和参数空间之间,建立对偶变换。本文提出的新方法,不仅能大幅度减少Houghρ=xcosα+ysinα变换的总计算量,而且在像素允许的情况下,直线斜式中,ρ为极径;α为极角,α取0～180°;x为像素点率的检测精度保持最高,这对于超大型图像中直线相对图像原点的行坐标;
6、y为像素点相对图像原点的实时、精确检测,具有重要的实用价值。的列坐标。为了检测出直角坐标系中,由非零点所构成的2Hough变换检测直线的原理直线,需要根据检测分辨率的要求,将α离散化为Nα个参数区间,将ρ离散化为Nρ个参数区间,也就选取图像空间中一条直线L的某些特征,作为是说将极坐标系量化成许多小格,建立参数空间。参数空间的一个点M,并且该直线L上所有点,通过这种方法被称为标准Hough变换方法(standard收稿日期:2006204225;改回日期:2006210217第一作者简介:滕今朝(1970
7、～),男,讲师。2007年于海军航空工程学院获测试计量仪器与科学专业硕士学位。主要从事电气自动化、检测技术方面的教学和研究。E2mail:twrite@163.com第2期滕今朝等:利用Hough变换实现直线的快速精确检测235houghtransform,SHT)。其优点是:无论直线怎样变1幅像素为m×n的图像,假设图像中可能出现化,参数空间中α和ρ的取值范围是有限的。所以,的不重复的斜率有u种(u大于图像的像素总数)。目前的直线检测大多数都是基于这种方法。若这些数据都占4个字节,那么要求的计算机内但
8、是,这种方法在Nα值较大的情况下,存在以存为下两个缺陷:w1=8umn(2)(1)计算量大对较大的图像,要求的计算机内存超过上千兆[1]Nα越大,α的步长越小,计算量就越大。在字节(GB),这显然是不现实的。要求检测精度很高的场合,Nα的值往往非常大,这如何解决这个问题?样会使计算量大增。很多时候,如果将一个2维问题分解为两个1(2)需要大的存储空间维问题来解决,往往非常方便。如果α和ρ都占4个字节,参数空间所需要的参数空间数组之所以异常庞
