[发明专利]直线检测方法和装置

权利要求书

1.一种直线检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取图像中各个像素点的梯度直方图特征集，所述梯度直方图特征集用于反映像素点所在局部的直线特性；

根据各个所述像素点的梯度直方图特征集确定待检测直线的至少一个备选方向；

根据所述备选方向确定所述待检测直线的精确方向和位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取图像中各个像素点的梯度直方图特征集，包括：

对于每一个所述像素点（i，j），计算所述像素点的方向梯度集g（i，j），所述方向梯度集g（i，j）包括所述像素点在K个方向上的方向梯度值，所述像素点在任一方向上的方向梯度值是指所述像素点在所述方向上与相邻像素点之间的灰度值之差的绝对值，K≥2；

根据所述像素点的方向梯度集g（i，j）计算所述像素点的梯度直方图特征集h（i，j）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素点的方向梯度集g（i，j）计算所述像素点的梯度直方图特征集h（i，j），包括：

分别计算所述像素点在所述K个方向上的局部梯度值k方向上的局部梯度值等于所述像素点所在局部内所有像素点在所述k方向上的方向梯度值之和，其中，k表示方向；

计算所述像素点的平均梯度值h_norm（i，j），所述平均梯度值h_norm（i，j）等于所述像素点的各个所述局部梯度值的平方和的开方；

将所述局部梯度值除以所述平均梯度值h_norm（i，j）得到所述像素点在所述k方向上的梯度直方图特征h_k（i，j）；

将所述K个方向上的梯度直方图特征的集合确定为所述像素点的梯度直方图特征集h（i，j）。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对于每一个所述像素点（i，j），检测所述平均梯度值h_norm（i，j）是否小于预定平均值T_norm；

若检测结果为所述平均梯度值h_norm（i，j）小于所述预定平均值T_norm，则将所述像素点的梯度直方图特征集h（i，j）中的各个梯度直方图特征置零。

5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述根据各个所述像素点的梯度直方图特征集确定待检测直线的至少一个备选方向，包括：

对于每一个所述像素点，选取所述梯度直方图特征集中数值最大的梯度直方图特征所对应的方向为所述像素点所在局部的主方向；

统计各个所述像素点所在局部的主方向在所述K个方向上的投票数量；

选取与所述投票数量超过投票阈值的方向相垂直的方向为所述待检测直线的备选方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述备选方向确定所述待检测直线的精确方向和位置，包括：

对于每一个所述备选方向，生成至少一条与所述备选方向平行的扫描线；

分别计算每条扫描线的匹配距离，所述扫描线的匹配距离用于反映所述扫描线与所述待检测直线的接近程度；

选取匹配距离最小的所述扫描线为备选直线；

根据所述备选直线确定所述待检测直线的精确方向和位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分别计算每条扫描线的匹配距离，包括：

对于每一条所述扫描线，在所述扫描线上采样获取n个采样点，n≥1；

计算各个所述采样点的梯度直方图特征集与所述备选方向相垂直的方向上的模板梯度直方图特征集之间的匹配距离；

将所述n个采样点的匹配距离求和得到所述扫描线的匹配距离。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述备选直线确定所述待检测直线的精确方向和位置，包括：

以所述备选直线为中轴线，生成预定大小的矩形区域；

在所述矩形区域的垂直于所述备选直线的两边，分别选取u个和v个点，并将两边上的点两两连线得到u*v条线段，u≥1，v≥1；

分别计算所述u*v条线段中的每一条线段的匹配距离，所述线段的匹配距离用于反映所述线段与所述待检测直线的接近程度；

选取匹配距离最小的线段所属的直线为所述待检测直线。