[发明专利]一种基于弧支持线段的椭圆检测方法

摘要

本发明属于计算机视觉，模式识别，图像处理技术领域，涉及一种高精度、高鲁棒性和快速的椭圆检测技术，具体涉及一种基于弧支持线段的椭圆检测方法，包括如下步骤：步骤一、运用弧支持线段检测方法从原始灰度图像中提取弧支持线段的集合；步骤二、基于弧支持线段的连续性与凸性，实现对弧支持线段进行分组；步骤三、采用两种方式分别从弧支持线段的分组中提取初始椭圆，得到初始椭圆集合；步骤四、运用椭圆类聚合算法对初始椭圆集合进行聚类分析，产生候选椭圆；步骤五、应用椭圆的集合性质，对候选椭圆进行验证，检测出椭圆。其具有高鲁棒性，精确，低误识，高效的性能，能够应对复杂环境干扰。

主权项

1.一种基于弧支持线段的椭圆检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、运用线段检测方法从原始灰度图像中提取弧支持线段的集合，弧支持线段为去除直线段的曲线边缘得到的线段；步骤二、基于弧支持线段的连续性与凸性，对属于同一曲线边缘的弧支持线段进行鲁棒性连接，实现对弧支持线段进行分组；步骤三、采用两种方式分别从弧支持线段的分组中提取初始椭圆，方式一：对于分组内连接的弧支持线段所跨弧度角度大于T_sa的分组直接进行椭圆拟合，T_sa为90°，从而得到若干个初始椭圆；方式二：将步骤二得到的分组按两个一对进行任意组对，对组对进行极性分析、区域限制算法和自适应内点准则验证得出有效组对，拟合有效组对得到若干个初始椭圆；其中，极性分析是要求组对的两个分组极性一致，区域限制算法要求两个分组要在彼此的弧支持方向指向的区域内，自适应内点准则要求由两个分组内每一条弧支持线段的支持内点数量要大于自身线段长度对应的像素点的数量；支持内点指的是距离初始椭圆的边界距离小于ε的边缘点，ε为2个像素，其梯度方向与初始椭圆的法线方向差值不超过α，α为22.5°；方式一与方式二得到的初始椭圆均采用表示，(x,y)_i是初始椭圆e_i的对称中心，(a,b)_i为初始椭圆e_i的长短半轴，为初始椭圆e_i的倾角；通过两种方式分别从弧支持线段的分组中产生的若干个初始椭圆，共同构成初始椭圆集合，初始椭圆集合为E^init，其中N^init为两种方式产生的初始椭圆数量总数；步骤四、运用椭圆类聚合算法对初始椭圆集合进行聚类分析，产生候选椭圆；步骤五、应用椭圆的几何性质，对候选椭圆进行验证，检测出椭圆。