Hough變換及改進算法與線段檢測.pdf

1、本文提出了一種改進Hough變換算法,并將該算法應用到線段檢測的過程中。Hough變換(HT)是由Paul Hough于1962年以專利形式提出的,它實現一種從圖像空間到參數空間的映射關系。其基本思想是點-線的對偶性,即圖像空間共線的點對應在參數空間里相交的線;反過來,在參數空間中相交于同一個點的所有直線(曲線)在圖像空間里都有共線的點與之對應。近些年來,它被廣泛地應用于計算機視覺和模式識別等領域。目前,已經有很多科研工作者提出了Hou

2、gh變換的改進算法。有的改進集中的算法的運算過程,而有的算法著眼于改進Hough空間。絕大多數算法的參數空間還是采用了兩個參數,即。1999年Chutatape-Guo提出了一種Hough變換的改進算法,在該算法中的Hough空間只采用了一個參數,具有良好的時間復雜度和空間復雜度,而且算法的魯棒性較標準Hough變換要好。在數字圖像中,現有的Hough變換及其改進算法都有一個共同的缺點,都不能得到一個很好的檢測區(qū)域。若在Hough空間中

3、采用兩個參數,則它的檢測區(qū)域將會成X-形區(qū)域發(fā)散;若在Hough空間中只采用參數,則它的檢測區(qū)域將會成扇形發(fā)散。無論X-形檢測區(qū)域還是扇形檢測區(qū)域,將都會影響直線檢測結果的正確性,因為這兩個檢測區(qū)域都可能導致一些噪聲點被認為是被檢直線上的特征點。針對現有Hough變換及其改進算法的缺點,本文提出了一個有效的改進算法,該算法具有以下特性:
　　(1)“多對一”映射。 Hough變換有兩種映射方法:“一對多”映射,即圖像空間中的一個特

4、征點映射到參數空間中的多個點,標準Hough變換就是采用這種映射方式;“多對一”映射,即圖像空間中的多個特征點對應于參數空間中的一個點,本文算法就屬于這種映射方式。采用“多對一”映射方式,可以減少算法的計算復雜度和空間復雜度。＜WP=3＞
　　(2)有效的檢測區(qū)域。在本文提出的新算法中,我們精心設計了一個有效的檢測區(qū)域------條形區(qū)域,以得到圖像空間中直線上的所有特征點而盡可能少地檢測到一些噪聲點。這對于正確提取直線的參數非常

5、重要。
　　(3)具有良好的空間復雜度,Hough參數空間的大小只需要一個存儲單元。
　　利用Hough變換進行直線檢測時,也存在一定的局限性：
　　(1)如它所檢測到的直線實際上是一些可能零散的在一條直線上的點,也就是說檢測到的直線不一定連續(xù),這就有可能導致一些錯誤的檢測;
　　(2)如果在某直線方向有兩條線段,則利用Hough變換檢測直線時將會只能檢測到一條,不能識別為兩條線段;
　　(3)進行直線檢測