[发明专利]一种对称图像对称轴检测定位方法

摘要

本发明公开了一种鲁棒的图像对称轴检测定位方法，具体包括(1)图像边缘提取；(2)边缘点梯度计算；(3)边缘点对的中垂线方向及权值计算；(4)极坐标映射，寻找最优对称轴。本发明利用了对称图像边缘点梯度方向的对称性，针对边缘点集，计算任意两边缘点的中垂线，根据梯度方向计算该中垂线的映射权值，形成待选中轴线；利用了Hough变换的映射机制，使用标准极坐标公式描述所有的待选中轴线，在对应的极坐标位置上累加映射权值，选择权值和最大的极坐标表示为优选中轴线。

主权项

一种对称图像对称轴检测定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对待检测输入图像进行Sobel边缘检测；(2)对每个边缘点，统计以该边缘点为中心的预设大小邻域范围内所有像素点的梯度大小和方向的分布情况，统计结果作为该边缘点的梯度表示；其具体实现步骤为：(2‑1)设置邻域窗口大小wid*hei，以步骤(1)中获得的每个边缘点为中心，在邻域窗口内采样，计算每个像素点的梯度幅值和方向；(2‑2)设定梯度直方图范围是0～360度，每γ度一个柱，总共360/γ个柱，统计邻域窗口内每个像素点的梯度方向和幅值，并用高斯函数对每个像素点的幅值进行平滑计算，统计结果即为该邻域窗口内所有像素点的梯度分布直方图；(2‑3)根据邻域窗口直方图峰值所对应的方向，及其左右方向进行插值操作，插值操作的过程如下：设直方图峰值所对应方向为第c个柱，该峰值左侧为第l个柱，右侧为第r个柱，则经过插值后直方图峰值对应的柱为第个，直方图峰值对应的方向为若ori＞2*π，则ori＝ori‑2*π，ori即作为中心像素点的梯度主方向，峰值大小作为中心像素点梯度幅值，即每个边缘像素点形成自己的梯度向量；(3)针对所有边缘点，两两选取点对，对任一点对，如果两点位置间距大于设定的间距阈值，并且两点的梯度幅值之比介于(1/k，k)，则该两点梯度相近；当该两点梯度相近时，计算该两点的中垂线方程，利用该两点的梯度方向信息计算两点中垂线的映射权值，该中垂线即为待选中轴线；所有点对经过上述操作后，即获得待选中轴线集；(4)根据步骤(3)中确定的所有待选中轴线方程，利用Hough变换的映射机制，转换为极坐标表示，设置极坐标横轴纵轴单位，建立极坐标系累加器矩阵，在所有待选中轴线所对应的极坐标累加器单元上叠加相应的映射权值；(5)在极坐标累加器中挑选权值和最大的极坐标，如通过拒识判断，则该权值和最大的极坐标表示的直线即为待求中轴线，否则待检测图像不存在对称轴；具体处理方法为：提取权值和最大的累加器单元坐标(θm,rm)，如该权值和大于Thre4*n，即求得该对称图像中轴线对应极坐标，其中，Thre4为拒识阈值，n为边缘点总数。