[发明专利]基于自适应划分网格的IAA直线检测方法

权利要求书

1.基于自适应划分网格的IAA直线检测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将图像传感器拍摄的图像进行图像分割和边缘提取得到仅含直线的二值化图像D，即直线所在点像素值为1，背景点为0；

步骤2、利用预先定义的向量右乘二值图像D，转换为虚拟均匀线性阵列接收的单快拍远场信号，在入射角范围内先均匀划分少量网格，利用IAA对单快拍远场信号进行检测，得到功率谱最大的角度；

步骤3、在步骤2得到的角度附近根据倾斜角检测分辨率的要求划分网格，再次使用IAA方法对单快拍远场信号进行检测，根据已知直线的数量得到功率谱最大的角度的个数和角度值，从而求得所有直线的倾斜角；

步骤4、根据步骤3求得的倾斜角构造虚拟均匀线性阵列接收的单快拍近场信号，在直线偏移量范围内划分少量网格，利用IAA对单快拍近场信号进行检测，得到每个倾斜角下功率谱最大的偏移量，在每个倾斜角下刚刚检测到的偏移量附近，根据分辨率的要求划分网格，再次使用IAA方法对单快拍近场信号进行检测，得到每个倾斜角下功率谱最大的偏移量，从而求得每个倾斜角对应的偏移量。

2.根据权利要求1所述的基于自适应划分网格的IAA直线检测方法，其特征在于，所述步骤1具体如下：

设二值化图像D大小为M×M，M为正整数，图像左上角的点定义为坐标原点，水平向右方向为x轴正方向，垂直向下为y轴正方向，二值化图像D中有d条直线，d为正整数，直线上的点坐标为(x,y)，x,y均为整数，0≤x≤M-1，0≤y≤M-1，直线倾斜角为θ＝θ₁,θ₂,...,θ_d，其中θ₁,θ₂,...,θ_d为[-90°,90°]范围内的实数，直线偏移量为其中为[-M,M]范围内的整数，θ与一一对应，即当θ＝θ_i时，i＝1,2,...,d，则直线方程为

3.根据权利要求2所述的基于自适应划分网格的IAA直线检测方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、定义复数向量u₁＝[1,e^jμ,e^j2μ,...,e^j(M-1)μ]^T，其中j为虚数单位，μ为预先设定的参数，对二值化图像D根据下式进行转换：

式中，

步骤2.2、使用IAA搜索倾斜角范围，假设d条直线的倾斜角范围均为[-90°,90°]，首先将[-90°,90°]划分为N₁个网格，N₁由倾斜角检测分辨率决定，取[1,50]内的整数，则第v₁个网格上的角度取值表示如下，其中v₁＝1,2,...,N₁：

则基于上述公式构造的角度集为则令信号z在角度集上写为

z＝A₁s₁+n₁ (4)

式中，为角度集对应的信号幅值，n₁为未知噪声；

步骤2.3、设置迭代次数为L，L为10～20之间的整数，利用下式对进行初始化：

同时令w₁＝1；

步骤2.4、根据下式计算

然后根据下式计算P₁(w₁-1)

式中，

是以为对角线的方阵；

再根据下式计算R₁(w₁-1)

R₁(w₁-1)＝A₁P₁(w₁-1)A₁^H (8)

最后根据下式计算

步骤2.5、令w₁＝w₁+1，如果w₁≤L，则转到步骤2.4；否则根据式(6)计算然后搜索中所有大于p_TH的峰值对应的网格k为满足条件的峰值数量，p_TH为预先设定的阈值，p_TH取中最大峰值的0.1～0.9倍。