上篇博客:霍夫变换(直线检测、圆检测)中谈到关于霍夫变换的原理,但是没有谈到具体实现;
具体的实现如下图:
如下图,假定在一个8*8的平面像素中有一条直线,并且从左上角(1,8)像素点开始分别计算θ为0°、45°、90°、135°、180°时的ρ,图中可以看出ρ分别为1、(9√2)/2、8、(7√2)/2、-1,并给这5个值分别记一票,同理计算像素点(3,6)点θ为0°、45°、90°、135°、180°时的ρ,再给计算出来的5个ρ值分别记一票,此时就会发现ρ = (9√2)/2的这个值已经记了两票了,以此类推,遍历完整个8*8的像素空间的时候ρ = (9√2)/2就记了5票, 别的ρ值的票数均小于5票,所以得到该直线在这个8*8的像素坐标中的极坐标方程为 (9√2)/2=x*Cos45°+y*Sin45°,到此该直线方程就求出来了。(PS:但实际中θ的取值不会跨度这么大,一般是PI/180)。
这个网站说明的非常清楚:霍夫线变换¶
最重要的一句:这就是霍夫线变换要做的. 它追踪图像中每个点对应曲线间的交点. 如果交于一点的曲线的数量超过了 阈值, 那么可以认为这个交点所代表的参数对 在原图像中为一条直线.
下面看看阈值对图像检测的影响
//-----------------------------------【头文件包含部分】--------------------------------------- // 描述:包含程序所依赖的头文件 //---------------------------------------------------------------------------------------------- #include <opencv2/opencv.hpp> #include <opencv2/highgui/highgui.hpp> #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp> //-----------------------------------【命名空间声明部分】-------------------------------------- // 描述:包含程序所使用的命名空间 //----------------------------------------------------------------------------------------------- using namespace std; using namespace cv; //-----------------------------------【全局变量声明部分】-------------------------------------- // 描述:全局变量声明 //----------------------------------------------------------------------------------------------- Mat g_srcImage, g_dstImage, g_midImage;//原始图、中间图和效果图 vector<Vec4i> g_lines;//定义一个矢量结构g_lines用于存放得到的线段矢量集合 //变量接收的TrackBar位置参数 int g_nthreshold = 100; //-----------------------------------【全局函数声明部分】-------------------------------------- // 描述:全局函数声明 //----------------------------------------------------------------------------------------------- static void on_HoughLines(int, void*);//回调函数 static void ShowHelpText(); //-----------------------------------【main( )函数】-------------------------------------------- // 描述:控制台应用程序的入口函数,我们的程序从这里开始 //----------------------------------------------------------------------------------------------- int main() { //改变console字体颜色 system("color 3F"); ShowHelpText(); //载入原始图和Mat变量定义 Mat g_srcImage = imread("E:\\VS2015Opencv\\vs2015\\project\\picture\\07.jpg"); //该目录下应该有一张名为07.jpg的素材图 //显示原始图 imshow("【原始图】", g_srcImage); //创建滚动条 namedWindow("【效果图】", 1); createTrackbar("值", "【效果图】", &g_nthreshold, 200, on_HoughLines); //进行边缘检测和转化为灰度图 Canny(g_srcImage, g_midImage, 50, 200, 3);//进行一次canny边缘检测 cvtColor(g_midImage, g_dstImage, CV_GRAY2BGR);//转化边缘检测后的图为灰度图 //调用一次回调函数,调用一次HoughLinesP函数 on_HoughLines(g_nthreshold, 0); HoughLinesP(g_midImage, g_lines, 1, CV_PI / 180, 80, 50, 10); //显示效果图 imshow("【效果图】", g_dstImage); waitKey(0); return 0; } //-----------------------------------【on_HoughLines( )函数】-------------------------------- // 描述:【顶帽运算/黑帽运算】窗口的回调函数 //---------------------------------------------------------------------------------------------- static void on_HoughLines(int, void*) { //定义局部变量储存全局变量 Mat dstImage = g_dstImage.clone(); Mat midImage = g_midImage.clone(); //调用HoughLinesP函数 vector<Vec4i> mylines; HoughLinesP(midImage, mylines, 1, CV_PI / 180, g_nthreshold + 1, 50, 10); //循环遍历绘制每一条线段 for (size_t i = 0; i < mylines.size(); i++) { Vec4i l = mylines[i]; line(dstImage, Point(l[0], l[1]), Point(l[2], l[3]), Scalar(23, 180, 55), 1, CV_AA); } //显示图像 imshow("【效果图】", dstImage); } //-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】---------------------------------- // 描述:输出一些帮助信息 //---------------------------------------------------------------------------------------------- static void ShowHelpText() { //输出一些帮助信息 printf("\n\n\n\t请调整滚动条观察图像效果~\n\n"); printf("\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t by_ly" ); }
从平面坐标到极坐标转换三个参数C(x0,y0,r), 是圆心
假设平面坐标的任意一个圆上的点,转换到极坐标中: 处有最大值,霍夫变换正是利用这个原理实现圆的检测。
参考这个网站:霍夫圆变换¶
原文:https://www.cnblogs.com/fcfc940503/p/11305092.html