[发明专利]一种亚像素椭圆提取方法

权利要求书

1.一种亚像素椭圆提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：椭圆切线提取，将原始输入图像转换为梯度图像，根据梯度图像中椭圆边缘领域得出其梯度

其相应的椭圆切线为

其中上述二式中，g_xi,g_yi分别为图像x轴和y轴方向上的梯度幅值；

步骤二，切线权重分配，通过梯度构造椭圆切线求解椭圆参数，当图像中的像素点p_i处的梯度存在时，存在直线该直线的方向指向像素p_i的梯度方向，并且椭圆焦点处于该直线上；加入到对应的椭圆切线中，梯度模值大的切线更大概率位于椭圆边界上；并且，梯度模值大的椭圆边界对于椭圆参数估计的重要性远大于梯度模值较小的椭圆边界，因此将各个像素点的梯度值的模值作为权重以加强抗噪性以及相关精度；

步骤三，基于最小二乘的椭圆参数估计；给定一组直线集合l_i，参数向量Θ＝{A^*,B^*,C^*,D^*,E^*,F^*}为椭圆参数矩阵C^*中的元素，该参数向量可以通过最小二乘估计得到，包括以下步骤：

a)其原理为最小化Φ(Θ)，从而得到最优的Θ参数估计值：

其中，R表示椭圆切线集合，i表示切线集合中某一切线，ω_i表示第i条切线的权重，

b)针对直线尺度的不确定性，对于直线l_i＝[a_i,b_i,c_i]^T，使得‖a_i,b_i‖＝1，将直线归一化后，上式变为：

其中，K_i由直线参数组成，且

c)在约束条件‖Θ‖＝1的限制下，通过SVD分解法直接得到所求参数。

2.根据权利要求1所述的一种亚像素椭圆提取方法，其特征在于，所述步骤一中，选取梯度幅值g_xi,g_yi大于其平均值的2～3倍处区域作为椭圆参数估计的备选区域。