0种可识别破碎图形的特殊广义Hough变换方法[实用论文].pdfVIP

第56卷第6期2佣7年6月 June，2(X)7 物 理 学 报 Vol.56，No.6， ACI以 Pl]YSICA SINICA ⑥2(X)7Chin. 1X《X)一329()l2007l56(06)13234一06 Phv s.Soc. 一种可识别破碎图形的特殊广义Hough变换方法 ‘ 李智磊 翟宏深卞王明伟 (南开大学现代光学研究所，光电信息技术科学教育部重点实验室，天津 3仪刃71) (Zlx拓年9月22 日收到;2仪拓年10月19日收到修改稿) 提出了一种与现有广义Hough变换(GHT)不同的识别破碎图形的方法.称为特殊广义Hough变换(sGHT)方法 该方法在参数表制作阶段和识别阶段，都与现有GHT方法不同.理论分析和实验的结果表明，采用SGHT方法，可 以解决常规CHT方法难以识别破碎图形的困难，且有很高的配准精度和速度，既可用于破碎图形的识别也可用于 非破碎图形的识别，具有普适、快速和准确的特点. 关键词:特殊广义Hongh变换，广义Hough变换，参数表，8邻域 PACC:42305 乐观的误差，所以不能够得到很好的识别效果; 1.引 言 (2)利用轮廓点附近灰度信息计算梯度方向0]〔‘，这 一方法有很强的局限性，并依赖于灰度信息的完整 物体识别是光学图像处理的重要分支，此类文 性，因此在很多情况下不能得到较准确的结果，特别 献也很多，如文献 1「〕是一个识别三维物体的例子， 是对于二元图像，最多只能得到4种方向，无法起到 文献 2「〕是对细胞的识别. 较好的分类索引作用 针对常规GHT方法不能很好 广义Hough变换(GHT)是一种利用计算机进行 地识别破碎图形的缺陷.本文提出了特殊广义 图形识别的图像处理方法，可以用于识别形状已知 Hough变换(SGHT)方法，对常规GHT方法进行了改 的图形，亦可用于识别不能用解析式表示的比较复 进，能够很好的解决上面提到的这些问题. 杂的图形[a，4〕.GHT方法最大的优点是具有很强的 2.GHT和SGHT 抗噪音能力.目前对于完整图形和部分遮挡但并不 破碎的图形的识别，已有很多成熟的GHT方法来解 2.1.GHT 决5一「〕“.但是在一些实际应用中，我们也会遇到需要 对破碎图形进行识别的情况.所谓破碎图形，是指存 常规GHT方法在识别图形时，通常分两个阶段 在大量不连续区域的图形.常见的破碎图形有: 进行.第一阶段主要是将样本轮廓点信息制成参数 (1)用虚线勾画的图形;(2)由于被镂空物体遮挡而 表;第二阶段利用第一阶段制作的包含样本信息的 导致的具有大量不连续区域的图形.而对于这种破 参数表，对待识别图像各点的坐标进行Hough空间 碎图形的识别，用现有的GHrF方法就很难实现.其 坐标变换.待识别图像中给定形状的图形上的所有 原因是，GHT方法中的重要一环是轮廓点边界方向 点都集中到该Hough空间上的某个点的附近，形成 (或梯度角)的计算.通常采用的计算方法有:(1)先 峰值.寻找符合条件的峰值，即可得到目标图形在图 进行多边形近似得到原图形的近似多边形，再由近 像中存在的位置及缩放、旋转状态. 似多边形各邻边之间的夹角导出边界方向(或梯度 (1)和(2)式是常规GHT方法的Hough空间坐 角)[5，6〕.但是当待识别图像中所包含的目标图形是 标变换公式， 破碎图形时，由于对破碎图形很