基于Hough變換的圖像檢測

1、畢業(yè)答辯之學(xué)生姓名：指導(dǎo)老師：班 級：學(xué) 號：基于Hough變換的圖像檢測程序2014屆信電學(xué)院畢業(yè)答辯目錄頁目錄頁目錄課題背景圖像預(yù)處理邊緣檢測Hough變換程序演示總結(jié)1課題背景2圖像預(yù)處理3邊緣檢測4Hough變換5程序演示6總結(jié) 1課題背景 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)在1962年，Paul Hough 提出了 Hough 變換并獲得專利。從此，Hough變換得到了國內(nèi)外許多學(xué)者的高度關(guān)注。在不斷的發(fā)展過程中，Hough變換被廣泛應(yīng)用在檢測、定位直線和曲線上，成為一種定位圖像中形狀的有效技術(shù)。Hough變換的應(yīng)用廣泛。工業(yè)流水線上的產(chǎn)品基本特征檢查；醫(yī)

2、學(xué)上的最簡單的X射線人體照片、CT圖像處理；道路線形，雷達(dá)目標(biāo)檢測等等都需要Hough變換的運(yùn)用。但是，當(dāng)Hough變換的參數(shù)空間維數(shù)增加時，計(jì)算量增大，存在實(shí)時性差的缺點(diǎn)。所以，進(jìn)一步對Hough變換進(jìn)行研究是非常需要的。課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)第二章 積極心態(tài)01什么是積極心態(tài)02為何要積極心態(tài)03積極心態(tài)該如何做圖像預(yù)處理01BMP圖像02圖像灰度化03圖像二值化01BMP圖像BMP的全稱是Bitmap，它是windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式。典型的BMP圖像由四部分組成，分別為：位圖頭文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、位圖信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、調(diào)色板和位

3、圖數(shù)據(jù)。課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)02圖像灰度化灰度圖是只含亮度信息的圖像，所以便于進(jìn)行圖像處理?；叶葓D中灰度通常劃分為256個等級 。但BMP圖像并沒有灰度圖概念，我們采用256色的調(diào)色板，每一項(xiàng)RGB值是相同的，以此來表示灰度圖。程序中根據(jù)灰度化處理方程式得到灰度值，并更新顏色分量從而進(jìn)行圖像的灰度化處理。課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)03圖像二值化二值圖像中每個像素只有兩種灰度值，0或者255，全黑或者全白。二值圖像的缺點(diǎn)是：只能描述圖像輪廓，不能顯示圖像的具體細(xì)節(jié)。二值圖像的優(yōu)點(diǎn)是：占用的空

4、間少。在程序中，圖像二值化主要是通過灰度值與閾值的比較來設(shè)置相應(yīng)灰度為0或者255。課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)邊緣檢測邊緣是圖像的基本特征之一 ，在圖像處理中有著重要的作用，通過檢測每個像素和它的鄰域狀態(tài)來判斷該像素是否處于圖像中物體的邊緣。幾種常用的邊緣檢測算子主要有Robert邊緣算子、Sobel邊緣算子、Prewitt邊緣算子、Krisch邊緣算子、Gauss-Laplace邊緣算子。 01Hough變換基本原理02Hough變換檢測直線03Hough變換檢測圓H

5、ough變換課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4 5程序演示 6總結(jié)Hough變換 通過建立從圖像空間到參數(shù)空間的映射即運(yùn)用“點(diǎn)-線”的對偶性來實(shí)現(xiàn)獲取圖像形狀的功能。將圖像空間中的檢測問題轉(zhuǎn)換到參數(shù)空間，將復(fù)雜的問題變得簡單易懂。原理01 基本原理課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4 5程序演示 6總結(jié)Hough變換 該方法的參數(shù)空間采用的是直線的斜率和截距。 在O-XY直線空間內(nèi)的同一直線(y = m x + b)上的所有點(diǎn)都會對應(yīng)參數(shù)空間內(nèi)的多條直線，并且這些直線會相交于同一點(diǎn)( m , b )，對參數(shù)空間直線交點(diǎn)用累加器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)累加，獲得累加值就相應(yīng)得到圖像空間的直線，重新

6、描繪出直線即可。02 Hough變換檢測直線XYOMBO(x0,y0)(x1,y1)(m, b)O-XY圖像空間O-MB參數(shù)空間方法方法1 斜截式法斜截式法課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4 5程序演示 6總結(jié)Hough變換 該方法的參數(shù)空間采用的是極坐標(biāo)中的極角和極徑r。 同一直線(r = x cos + y sin)上的每個點(diǎn)都會對應(yīng)參數(shù)空間O-r內(nèi)的一條正弦曲線，并且這些正弦曲線會相交于同一點(diǎn)( r , )，對參數(shù)空間曲線交點(diǎn)用累加器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)累加，獲得累加值就相應(yīng)得到圖像空間的直線，重新描繪出直線即可。02 Hough變換檢測直線方法方法2 極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法課題背景 1 2圖像預(yù)

7、處理 3邊緣檢測 4 5程序演示 6總結(jié)Hough變換 圓的方程表達(dá)式為：( x a ) 2 + ( y b ) 2 = r 2，所以圓的參數(shù)空間增加到三維，參數(shù)坐標(biāo)系為( a , b , r )。 圖像空間的一個點(diǎn)對應(yīng)參數(shù)空間的一個投票錐面，而圖像空間的一個圓上的點(diǎn)集構(gòu)成對應(yīng)三維錐面形成的錐面簇，并且相交于參數(shù)空間中的某一個點(diǎn)( a0 , b0 , r0 ) 。在參數(shù)空間內(nèi)建立一個三維的累加器數(shù)組A，空間變換后進(jìn)行累加器數(shù)值統(tǒng)計(jì)，獲得累加值就相應(yīng)得到圖像空間的圓，重新描繪出圓即可。03 Hough變換檢測圓課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4 5程序演示 6總結(jié)Hough變換課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié)主要程序內(nèi)容3Hough變換程序核心程序，實(shí)現(xiàn)對二值圖像中圖形的檢測。2二值化處理程序遍歷圖像中各個像素點(diǎn)，對像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行閾值判斷并根據(jù)條件賦值0或者255。1灰度化處理程序根據(jù)灰度化處理計(jì)算式得出相應(yīng)的灰度值，并更新調(diào)色板各個顏色分量演示演示課題背景 1 2圖像預(yù)處理 3邊緣檢測 4Hough變換 5程序演示 6總結(jié) Hough變換應(yīng)用廣泛，特別是應(yīng)用在檢測基本幾何形