[发明专利]检测图像的几何形状的方法和装置

权利要求书

1.一种检测包含任意线段组合的形状的方法，包括步骤：

从输入图像中提取图像边缘并计算边缘点的梯度方向；

对计算出的各边缘点进行投票操作，以生成投票图像；

利用投票图像确定待检测形状的局部形状特征；和

将所述形状特征的参数与形状参数表中的形状参数进行对比，确定输入图像中包含的形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述形状参数表是利用形状标准模板的参数预先形成的。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所述局部形状特征对应的内切圆的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括通过检测是否存在与直线段组成的形状对应的内切圆来判断是否存在这些直线段或其组成的形状的步骤。

5.根据权利要求3所述的方法，进一步对每个边缘像素向其边缘梯度方向距离为r处的点进行投票，通过检测峰值点位置定位内切圆圆心的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述投票操作步骤进一步包括对输入图像中的每个边缘像素p，沿与其梯度方向θ和梯度反方向θ+π垂直的方向确定投票区间的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述投票操作步骤是对投票区间中的每个点，在投票图像的相应位置做一次累加运算。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述待检测形状的局部形状特征是组成待检测形状的线段组合的内切圆。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述形状参数包括每组线段组成的形状对应的内切圆的圆心位置、内切圆半径、和相切线段的法线方向。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述形状参数还包括线段中点位置，线段法线方向、和线段长度。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述形状参数还包括曲线段的预定数量的采样点的位置。

12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括判断组成待检测形状的线段的方向夹角与形状参数表中的内切圆相切的线段间的夹角是否相同的步骤，以确定待检测形状是否存在旋转变换。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括估计输入图像包含的待检测形状相对于标准模板参数的几何变换的步骤。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括估计输入图像包含的待检测形状相对于标准模板参数的旋转方向变换的步骤。

15.根据权利要求3所述的方法，进一步包括利用形状骨架自动建立内切圆表的步骤。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括利用待检测形状中的不同线段组合对应的内切圆间的几何关系来验证待检测形状的存在的步骤。

17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括利用形状参数验证其在形状参数表中所对应的内切圆，并利用形状参数表中的内切圆计算和输出待检测形状的顶点的步骤。

18.根据权利要求10所述的方法，进一步包括检测待检测形状中的部分线段组合所对应的内切圆，并利用内切圆与其余线段之间的几何关系来验证其余线段是否存在的步骤。

19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括检测待检测形状中的直线段所对应的内切圆，并利用内切圆与其余曲线段的采样点的几何关系来验证曲线段是否存在的步骤。

20.一种检测由线段组合的形状的方法，包括步骤：

从输入图像中提取图像边缘并计算边缘点的梯度方向；

对计算出的各边缘点进行投票操作，以生成投票图像；

利用投票图像来检测投票图像中的峰值点，并计算峰值点处归一化票数大于预定阈值的投票方向；

判断投票方向的数量和及其夹角。

21.根据权利要求20所述的方法，其中如果判断存在三个投票方向，并且夹角均小于180度，则存在三角形。

22.根据权利要求20所述的方法，其中如果判断存在四个投票方向，并且夹角均等于90度，则存在正四边形。