[发明专利]直线检测方法和装置

说明书

技术领域

本公开涉及图像处理领域，特别涉及一种直线检测方法和装置。 

背景技术

直线和几何形状的检测是图像处理领域的一个重要课题。在现实场景中，由于有大量的直线和几何形状，因此实现快速、准确的直线和几何形状的检测方法对图像处理来说具有重要意义。 

几何形状的检测方法通常是基于直线检测方法而产生的。在相关技术中，直线检测一般使用霍夫变换的方法。霍夫变换定义了和图像成对偶关系的参数空间，图像中的一条直线对应于参数空间中的一个点，而图像中的一个点对应于参数空间中的一条正弦曲线。通过上述对应关系可知，图像中的一条直线上的若干个共线点对应于参数空间中相交于同一点的若干条正弦曲线。据此，检测图像中共线点最多的直线的问题，就转换为了检测参数空间中相交于一点的正弦曲线数量最多的峰值点的问题，与该峰值点对应的直线即为所要检测的图像中的直线。 

发明人在实现本公开的过程中，发现上述方式至少存在如下缺陷：在上述基于霍夫变换的直线检测方法中，由于需要在图像中采样若干个共线点，因此首先需要将图像进行二值化，也即得到由黑、白像素点组成的二值图像，然后在二值图像中采样若干个共线点。然而，图像的二值化对参数较为敏感，其仅适合边缘强度较强，也即直线与图像中的其它区域间的灰度值存在明显差异的直线的检测；当边缘强度较弱或者存在噪音干扰时，会导致直线断裂，并且严重影响检测结果的准确度。 

发明内容

为了解决相关技术中所涉及的直线检测方法在边缘强度较弱或者存在噪音干扰时，会导致直线断裂以及检测结果不准确的问题，本公开实施例提供了一 种直线检测方法和装置。所述技术方案如下： 

第一方面，提供了一种直线检测方法，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。 

可选的，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）。 

可选的，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）。 

可选的，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。 

可选的，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。 

可选的，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；