[发明专利]一种利用广义Hough变换的异型扩展目标高精度定位方法

摘要

一种利用广义Hough变换的异型扩展目标高精度定位方法，首先采样高斯平滑滤波对待处理图像进行预处理以去除噪声对后续算法的影响，然后采用最大类间方差法选取阈值并用canny算子提取目标边缘，得到单像素的二值边缘，其次利用广义Hough变换对待处理图像粗定位跟踪点，最后利用松弛迭代法精确定位上一步得到的跟踪点。与传统基于惯量椭圆方法相比，本发明定位精度更高，为高精度跟踪提供基础。

主权项

1.一种利用广义Hough变换的异型扩展目标高精度定位方法，其特征包括如下步骤：步骤一、图像预处理：采用高斯平滑滤波来去除噪声的影响，得到滤波后的平滑图像；步骤二、对步骤一中得到的平滑图像进行边缘轮廓提取：首先采用最大类间方差法将目标分割出来，然后对分割处理的二值图像利用canny算子进行边缘提取，得到目标轮廓的单像素边缘；步骤三、利用广义Hough变换粗定位跟踪点：提取了目标轮廓的单像素边缘之后，利用广义Hough变换进行整像素级定位，得到整像素定位点，具体步骤如下：（31）对步骤二得到的单像素边缘点计算其梯度方向角，以一定的梯度间隔对梯度进行量化，得到的量化值为索引，参考点即定位点与边缘点之间的相对位置关系作为表项建立查找表即R-table；（32）下一帧图像到来时，同样先进行步骤一和步骤二的处理，得到下一帧的单像素边缘点，计算其梯度，根据梯度索引搜索当前帧图像建立的R-table，得到候选定位点的位置，不考虑旋转和尺度变化，求取方法如式(2-1)；x0=x+r(φir)*cos[θ(φir)]]]>(2-1)y0=y+r(φir)*sin[θ(φir)]]]>式中(x₀,y₀)为待检测图像中参考点即候选定位点O的坐标，(x,y)为待检测图像边缘坐标，θ为矢量角，为表1中索引为i、边缘点与参考点相对矢量为r的入口项所对应的梯度方向角，r为边缘点相对参考点的矢量长度；（33）以候选定位点位置坐标建立累加器，在上述得到的候选定位点对应位置处累加器加1；（34）对上述得到的累加器求其峰值，峰值对应的位置即为定位点坐标；（35）将上述得到的定位点坐标作为上一帧的定位点，下一帧到来时重复以上步骤；步骤四、利用松弛迭代法对步骤三所得到的整像素定位点进行精确定位，以获得亚像素定位点，具体步骤如下：（41）对步骤三得到的整像素定位点，取其左右、上下各1.5个像素范围；（42）在上述范围内以一定步长按照一定的度量规则进行搜索；（43）经过以上迭代搜索后直至度量值收敛，将得到的搜索位置作为最后的亚像素定位点坐标。