[发明专利]一种基于模板的快速Hough变换直线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于模板的快速Hough变换直线检测方法，包括二值图像Img、模板图像Im和查找表，所述的快速Hough变换直线检测方法包括以下具体步骤：步骤1、二值图像扩充；步骤2、模板匹配；步骤3、参数查找和计算；步骤4、投票；步骤5、搜索极值。通过上述方式，本发明将经过边缘检测后的二值图像中的所有边缘像素在模板的约束下进行两两配对，每对像素确定一条直线，进而在直线参数空间中进行投票，通过搜索局部极大值检测出直线，有效提高Hough变换直线检测的计算效率。

主权项

一种基于模板的快速Hough变换直线检测方法，其特征在于，包括二值图像Img、模板图像Im和查找表，所述的二值图像Img的分辨率为I X J，I为行数，J为列数；所述的模板图像Im的模板分辨率为M X（2N+1），M为行数，2N+1为列数，第一行最中间像素为中心像素，用“Z”表示，像素“‑”表示无效像素，像素“1”表示有效像素，中心像素和任意一个有效像素确定一条直线，该直线的方向参数存放在查找表中；所述的查找表为一个二维表，具有与模板图像Im相同的尺寸；所述的快速Hough变换直线检测方法包括以下具体步骤：步骤1、二值图像扩充，对二值图像Img的左边界、右边界和下边界用0值进行扩充，使二值图像的分辨率由I X J变为（I+M‑1）X（J+2N）；步骤2、模板匹配，按照从左到右，从上到下的顺序对二值图像Img进行遍历；如果像素p（i，j）值为1，则将模板图像Im平移到其中心像素Z与像素p（i，j）重合位置；按照一定顺序遍历二值图像Img中与模板图像Im中的有效像素重合的像素，如果存在像素p(i+m，j+n)值为1，则由像素p(i，j)和像素p(i+m，j+n)确定一条直线；步骤3、参数查找和计算，以二值图像Img左上第一个像素为坐标原点，计算直线的参数，包括方向参数θ和距离参数ρ，其中，方向参数θ通过预先生成的查找表获得，距离参数ρ通过计算获得，计算公式为：ρ=jcos（θ+π/2）+isin（θ+π/2）；步骤4、投票，在参数空间中，对参数（θ，ρ）所在单元进行投票；步骤5、搜索极值，在参数空间中搜索局部极值，输出直线参数。