边缘图像中圆形轮廓的两步法检测.PDF

维普资讯 第 l7卷 第 2期 计算机辅助设计与图形学学报 Vo1．17．NO．2 2005年 2月 JOURNALOFCOMPUTER—AIDEDDESIGN COMPUTERGRAPHICS Feb．，2005 边缘图像中圆形轮廓的两步法检测 于 中 徐文立 陈 峰 (清华大学 自动化系 北京 100084) 摘 要 针对边缘图像中的圆形可能局部畸变的情况 ，提出了利用边缘分段拟合进行圆形检测的两步法．详细描述 了该算法的具体步骤，并与随机 Hough变换 (RHT)进行了对比实验．实验结果表明，文中算法鲁棒性强 ，具有较高的 效率和实用性 ． 关键词 圆形检测；拟合 ；图像识别 ；算法 中图法分类号 TP391．72 Two—StepM ethod forDetectionofCircleProfilesin EdgeImages YuZhong XuW enli ChenFeng (DepartmentofAutomation，TsinghuaUniversity，Beijing 100084) Abstract Consideringthatthecircularedgesinbinaryedgeimagesmightbepartlydamaged，atwo—step methodofarcfittingusing segmented edgesisproposed to detectcircles．In thepaper，thealgorithm is describedindetail，andcomparisonexperimentswiththerandomizedHoughtransformation (RHT)have beenmade．Thetestexperimentshowsthattheproposedmethodisrobust，efficientandpractica1． Keywords circledetection；fitting；imagerecognition；algorithm 在边缘图像 中每次随机选取三个点，以此计算 圆参 1 引 言 数，并对每次所得的结果进行累积．RHT算法将图 像空间中的三个点映射到参数空间中的一点，与 圆形(包括弧线)检测是数字 图像处理过程 中 HT方法相 比计算量小，占用的存储量也少．但是当 的经典问题之一 ，有着广泛 的应用背景．自从 20世 圆形边缘存在较多或较大的局部变形时，随机取 出 纪 80年代以来 ，研究者们提 出了多种 圆形检测 的方 的三个点都在 同一圆周上的概率就很小了，导致正 法 ，主要可 以分为两类…：一种是基于 Hough变换 确圆参数的累积偏少，难 以得到正确结果 ．文献 (HoughTransformation，HT)的累积方法 ，另一种是 [4—5]对 RHT算法做了改进，但都未能很好地解决 基于弧线几何特征的检测方法． 这一本质问题 ． 第一类方法中，基本的HT 是将边缘 图像 中 第二类方法一般没有复杂 的运算 ，而是有哪些信誉好的足球投注网站边 的每一点映射到参数空间的一个 区域 ，选取累积最 缘图像 中的像素点组成的链路，利用圆形的几何特 多的参数．这类方法虽然能够得到较理想 的结果 ， 征进 行检测 ．Dori等…提 出 的 SRAS(Stepwise 但 由于需要全局有哪些信誉好的足球投注网站，当 目标函数的参数增多时，对 RecoveryArcSegmentation)算法将弧线分段 ，利用 存储量和计算量 的需求呈指数增长 ，且累积 的结果 每段弧线的中垂线交点求取对应圆的圆心，由于存 受到参数空间量化 间隔的制约