文章目录
- 一、概念
- 二、霍夫直线变换
- 原理
- 示例代码
- 代码解释
- 三、霍夫圆变换
- 原理
- 示例代码
- 代码解释
- 四、扩展总结
- 性能优化
- 与其他算法结合
- 局限性与改进方向
一、概念
霍夫变换是一种在图像中检测特定几何形状(如直线、圆等)的强大算法。它基于投票原理,将图像空间中的像素点依据给定几何形状的数学模型,在对应的参数空间进行 “投票”。当某组参数在参数空间中获得足够多的票数,即意味着图像中有足够多的像素点符合该参数所定义的几何形状,从而判定检测到目标几何形状。这种独特的方法使得它能有效应对图像中的噪声、部分形状遮挡等复杂情况,精准提取所需的几何特征。
二、霍夫直线变换
原理
在直角坐标系下,直线方程通常表示为 ( 为斜率, 为截距),但该式在处理垂直直线时会出现斜率无穷大的问题。于是引入极坐标系,直线方程变为 ,其中 是原点到直线的垂直距离, 是该垂线与 轴正方向的夹角。对于图像中经过边缘检测后的每个边缘点 ,将其代入极坐标直线方程,就能在 参数空间中生成一条对应的曲线。众多边缘点的曲线在参数空间中相交,交点所对应的 值即为图像中直线的参数。
示例代码
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