基于Hough變換的直線檢測(cè)算法研究

程建豪 祝錫晶

摘 要：在基于標(biāo)準(zhǔn)Hough變換的基礎(chǔ)上對(duì)其算法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，利用改進(jìn)的Hough變換算法對(duì)織物圖像中經(jīng)線偏移角度進(jìn)行檢測(cè)。通過計(jì)算改進(jìn)后的Hough變換存儲(chǔ)空間為3（n+nm-1），運(yùn)算復(fù)雜度為（NfT1）×m2+O（N2f2T1），都低于標(biāo)準(zhǔn)的Hough變換，且利用改進(jìn)Hough變換算法可以檢測(cè)出織物經(jīng)線偏移角度。

關(guān)鍵詞：圖像處理；Hough變換；算法研究；經(jīng)線偏移

1.引言

Hough變換是由Hough提出的一種能夠有效檢測(cè)、定位直線和解析曲線（如圓、橢圓等）的方法，Hough變換主要是利用目標(biāo)邊界的特性從圖像中直接檢測(cè)目標(biāo)的輪廓[1]。雖然標(biāo)準(zhǔn)Hough變換不敏感于噪聲和部分遮蓋現(xiàn)象，檢測(cè)的精度也相對(duì)較高，但是仍然還有一些不完美的地方。本文中將對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的Hough變換進(jìn)行改進(jìn)來計(jì)算開幅機(jī)中織物經(jīng)線偏移的角度。

2.Hough變換原理

Hough變換的實(shí)現(xiàn)主要是通過從直觀的圖像空間到抽象的參數(shù)空間的映射。圖像空間是圖像變換之前所在的空間，變換之后所在空間稱為參數(shù)空間。

許多文獻(xiàn)[2-3]都說明了標(biāo)準(zhǔn)Hough變換的缺點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）Hough變換將圖像空間中的點(diǎn)通過參數(shù)空間過該特征點(diǎn)的所有直線進(jìn)行驗(yàn)證，有很大的計(jì)算量，制約了其應(yīng)用。

（2）Hough變換中圖像空間中的一條直線在參數(shù)空間有很多直線對(duì)應(yīng)著，這需要的存儲(chǔ)量是很大的，更需要較高復(fù)雜度的空間。

3.基于Hough變換的直線檢測(cè)改進(jìn)算法

3.1 改進(jìn)算法的具體步驟

從上式中可以看出圖像中非零點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及子區(qū)域的大小都會(huì)影響改進(jìn)算法的運(yùn)算復(fù)雜度。一般情況下，該算法的實(shí)際運(yùn)算復(fù)雜度都會(huì)小于式（3）中的S。

4.結(jié)束語

本文對(duì)Hough變換的基本原理以及標(biāo)準(zhǔn)Hough變換存在的問題進(jìn)行了闡述，并說明了一種基于“多對(duì)一”映射原理和“從局部到全局”思想提出的直線檢測(cè)改進(jìn)算法，該改進(jìn)算法具有很多優(yōu)點(diǎn)，包括：運(yùn)算效率高，運(yùn)算時(shí)所用存儲(chǔ)空間很小。（作者單位：中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1] Hough PVC. A method and means for recognizing complex patterns. US： Patent 3.069.654.1962.

[2] Yang Luxi， He Zhenya.Detection of line segmentation using a fast dynamic hough transform.IEEE，1993：543-546.

[3] 徐剛峰， 李飚， 沈振康. 一種提取直線的隨機(jī)方法[J]中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào).2003，8A（12）：1418-1421.