[发明专利]基于Hough变换的椭圆检测方法、系统和虫卵识别方法

权利要求书

1.一种基于Hough变换的椭圆检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取图像；

使用边缘检测方法对获取的图像进行边缘检测，得到二值图像；

对所述二值图像进行Hough变换，得到候选椭圆中心；

根据所述候选椭圆的中心的坐标和椭圆的参数方程，进行Hough变换得到候选椭圆的参数；

判断根据所述候选椭圆的参数和所述候选椭圆中心得到的候选椭圆是否为真椭圆；

若判定所述候选椭圆为真椭圆，则定位所述真椭圆；

对所述二值图像进行Hough变换，得到候选椭圆中心的步骤具体包括：

建立参数空间，对所述二值图像的每一特征点，扫描其余特征点，计算该特征点与其余特征点之间的中点坐标，并对相应的参数空间进行投票；

扫描每一参数空间任意非零点P，以该点为中心，边长为2a的方形块为局部区域R，在局部区域R中寻找极大值；其中，a为椭圆长轴半轴长；

遍历参数空间所有点之后，将每个局部区域的极大值对应的点作为候选椭圆中心；

在所述遍历参数空间所有点之后，将每个局部区域的极大值对应的点作为候选椭圆中心步骤之后，还包括：

修正所述候选椭圆中心；该步骤包括：

对原参数空间的每一个侯选椭圆中心O_i，在其区域R中寻找统计值大于阈值的m个点组成点集S，S满足{S_j|S_j∈R且S_j(x,y)＞λ·O(x,y)}(j＝1,2,3,...,m)；其中，所述λ为比例系数，0≤λ≤1；

计算点集S的中心坐标，点集S的中心坐标O'即为椭圆中心的修正值；计算点集S的中心坐标的公式为：

其中，m为大于零的正整数；

在局部区域R中寻找极大值的步骤具体为：

令P点的值为初始极大值R_max；

遍历区域R，若其中一点统计值R(x,y)≤Rmax，则令该点统计值R(x,y)＝0；

若其中一点统计值R(x,y)＞R_max，则以该点统计值为新的极大值R_max，并将原极大值点设为零，即令R_max＝R(x,y)，P(x,y)＝0。

2.根据权利要求1所述的基于Hough变换的椭圆检测方法，其特征在于，所述判断所述候选椭圆是否为真椭圆的步骤包括：

以候选椭圆的中心选取方形区域D；

在方形区域D中计算获取的原图像中落在所述候选椭圆上的实际边缘点的数目N₁和组成候选椭圆的边缘点数目N₂；

判断N₁与N₂的比值是否大于阈值I；

若则判定候选椭圆为真椭圆；

其中，判断任意点P(x,y)是否落在候选椭圆上的判断公式：

其中，D＝{(x,y)||x-x₀|≤a+2且|y-y₀|≤b+2}，P(x,y)∈D，所述T为常数。

3.根据权利要求1所述的基于Hough变换的椭圆检测方法，其特征在于，所述根据所述候选椭圆的中心的坐标和椭圆的参数方程，进行Hough变换得到椭圆的参数的步骤具体包括：

将关于所述中心点O_i对称的边缘点进行采样存入数组V_i中；

将中心点坐标O_i(x₀,y₀)代入椭圆的参数方程中，从数组V_i中取出数据在三维空间中结合参数方程并采用Hough变换对a，b，θ进行量化投票统计，计算出参数空间最大值对应的3个参数即为候选椭圆的a，b，θ；

椭圆的参数方程为：