霍夫变换个人理解就是将一种检测事件,转换为一种概率统计问题,期间需要找到起变换公式。其标准定义可自行百度。

一、 霍夫变换直线检测

直线我们一般可以在直角坐标系用斜截式来定义,即y=k*x+b。但同时也可以用极坐标系进行表示,即xcosθ+ysinθ=r。

python霍夫变换检测直线数量 霍夫变换算法_python霍夫变换检测直线数量


这里当(x,y)一定时,当θ在0-pi范围内,可以得到一条曲线

python霍夫变换检测直线数量 霍夫变换算法_python霍夫变换检测直线数量_02


当同时3个点,作曲线可以得到如下图

python霍夫变换检测直线数量 霍夫变换算法_直方图_03


其中,可以看到一个公共交点,该交点就说明,这3个点在交点处的(θ,r)时,处在同一条直线上。当一幅图像上的需要特征点进行处理时,可以得到一个(θ,r)的直方图,可以获取其中极大值点,这些极大值点就是要获取的待检测直线。

在opencv使用中,一般步骤:

1、 图像高斯滤波

2、 Canny边缘检测

3、 Houghlines进行霍夫直线检测二、 霍夫变换圆检测

圆检测和直线检测思想基本相同,只是在转换表达式不同。

一般表达一个圆个方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,这里将其变换为如下形式表示。

python霍夫变换检测直线数量 霍夫变换算法_霍夫变换_04


接下来我们可以先获取每个特征点的梯度,计算每个点在梯度方向上的直线坐标点,将计算的每个点值,放在图像坐标系中进行获取直方图。其中如果一个圆边缘,经过处理后,其会同时交于一点,其效果如下图:

python霍夫变换检测直线数量 霍夫变换算法_直方图_05


也就是说,直方图中,可以根据一定阈值策略,得到圆心坐标。接下来再有圆心坐标,计算到每个点的距离值,获取一个距离直方图,便可以得到圆的半径值,此时,便完成了圆的检测工作。

1、 图像高斯滤波

2、 Canny边缘检测

3、 HoughCircles进行霍夫直线检测

参考链接:
1、
2、
3、