python霍夫变换圆形检测、cv.CV_HOUGH_GRADIENT没有定义的解决方法

本文介绍如何使用Python和OpenCV库实现从图片中检测并标记圆形。通过调整参数,如圆的最小和最大半径,可以精准定位图像中的圆形物体。

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简述

  基于python使用opencv实现在一张图片中检测出圆形,并且根据坐标和半径标记出圆。不涉及理论,只讲应用。

相关函数

函数说明:

Python: cv2.HoughCircles(image, method, dp, minDist[, circles[, param1[, param2[, minRadius[, maxRadius]]]]]) → circles 

参数说明:

image- 8位,单通道,灰度输入图像。
circles- 找到的圆的输出向量。每个向量被编码为3元素的浮点向量 (x,y,半径)。
circle_storage - 在C函数中,这是一个将包含找到的圆的输出序列的内存存储。
method- 使用检测方法。目前,唯一实现的方法是 CV_HOUGH_GRADIENT,基本上是 21HT,在[Yuen90]中有描述 。
dp - 累加器分辨率与图像分辨率的反比。例如,如果 dp = 1,则累加器具有与输入图像相同的分辨率。如果 dp = 2,则累加器的宽度和高度都是一半。
minDist -检测到的圆的中心之间的最小距离。如果参数太小,除了真正的参数外,可能会错误地检测到多个邻居圈。如果太大,可能会错过一些圈子。
param1 - 第一个方法特定的参数。在CV_HOUGH_GRADIENT的情况下, 两个传递给Canny()边缘检测器的阈值较高(较小的两个小于两倍)。
param2 - 第二种方法参数。在CV_HOUGH_GRADIENT的情况下 
,它是检测阶段的圆心的累加器阈值。越小,可能会检测到越多的虚假圈子。首先返回对应于较大累加器值的圈子。
minRadius -最小圆半径。
maxRadius - 最大圆半径。

  这是根据opencv官方文档谷歌翻译过来的,参数比较多,但用的时候只修改一些主要的,传入的图像和最大最小圆半径,以达到检测出想要的圆的效果。
还有要注意函数的返回值。

找到的圆的输出向量。每个向量被编码为3元素的浮点向量 (x,y,半径)。

  这句话不是很好理解,我们直接输出返回值就会发现是个 三层嵌套list,最内层list有三个元素,分别是圆心的行,列,半径,这表示一个圆的基本信息。多个圆基本信息组成了一个新的list,这个list包含了检测到的所有圆,即长度就是检测到圆的个数。最外层再加了个list,至于干啥的不清楚了,不影响使用就好。
  下图是输出函数返回值的一个实例图 :
  这里写图片描述

实例演示

完整代码:

import  cv2

#载入并显示图片
img=cv2.imread('circle.png')
cv2.imshow('img',img)
#灰度化
gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
#输出图像大小,方便根据图像大小调节minRadius和maxRadius
print(img.shape)
#霍夫变换圆检测
circles= cv2.HoughCircles(gray,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,100,param1=100,param2=30,minRadius=5,maxRadius=300)
#输出返回值,方便查看类型
print(circles)
#输出检测到圆的个数
print(len(circles[0]))

print('-------------我是条分割线-----------------')
#根据检测到圆的信息,画出每一个圆
for circle in circles[0]:
    #圆的基本信息
    print(circle[2])
    #坐标行列
    x=int(circle[0])
    y=int(circle[1])
    #半径
    r=int(circle[2])
    #在原图用指定颜色标记出圆的位置
    img=cv2.circle(img,(x,y),r,(0,0,255),-1)
#显示新图像
cv2.imshow('res',img)

#按任意键退出
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

运行结果 :
这里写图片描述

shell输出截图 :
这里写图片描述

cv.CV_HOUGH_GRADIENT没有定义的解决方法

 这里就不附上运行报错的代码信息了。解决方法很简单,就是预先声明一下cv,具体的如下:

import cv2
import cv2.cv as cv #here 
import numpy as np 
.....................
circles = cv2.HoughCircles(img, cv.CV_HOUGH_GRADIENT, 1, 20, param1=50, param2=30, minRadius=80, maxRadius=100)

 直接在代码中写cv2.cv.CV_HOUGH_GRADIENT也是同样的报错没有定义,各位也可以自行试一下。若是不行,就用上面这样的解决方法。

参考资料:
1、http://blog.youkuaiyun.com/on2way/article/details/47028969 2017.11.27
2、http://blog.youkuaiyun.com/on2way/article/details/47028969 2017.11.27

<think>嗯,用户想了解如何使用OpenCV-Python实现霍夫变换检测直线和圆形。首先,我需要回忆一下霍夫变换的基本原理,以及OpenCV中相关的函数。记得霍夫变换主要是用来检测图像中的几何形状,比如直线和圆。OpenCVHoughLines和HoughLinesP用于直线检测HoughCircles用于圆检测。 接下来,用户可能需要具体的代码示例和步骤说明。我应该按照从准备图像到具体实现的流程来组织回答。首先,读取图像并转为灰度图,这是常见的预处理步骤。然后,进行边缘检测,比如使用Canny算法,这样可以突出线条和圆的边缘,便于霍夫变换处理。 对于直线检测HoughLines函数返回的是极坐标参数(ρ, θ),需要将其转换为直线方程,再在图像上绘制出来。而HoughLinesP是概率霍夫变换,直接输出线段的端点,可能更实用。圆检测的话,HoughCircles的参数较多,比如dp、minDist、param1和param2,需要解释这些参数的作用,比如param1是Canny的高阈值,param2是累加器阈值,影响检测的灵敏度。 要注意代码示例的正确性,比如函数参数是否正确,是否需要调整阈值。同时,要提到参数调优的重要性,因为不同的图像可能需要不同的参数设置。比如,如果图像中的线条较细或者对比度低,可能需要调整Canny的阈值或霍夫变换的阈值参数。 用户可能还关心实际应用中的问题,比如检测不准怎么办,或者如何处理复杂图像中的多个圆和直线。这时候需要建议调整参数,或者进行图像预处理,比如模糊降噪,使用二值化等。此外,可以提到轮廓检测作为替代方法,比如在硬币检测中使用二值化加轮廓检测可能更有效,如引用[3]所述。 最后,生成相关问题时要围绕霍夫变换的应用、参数调整、与其他方法的比较,以及性能优化等方面。确保问题能帮助用户深入理解并解决可能遇到的困难。同时,检查引用是否正确,比如引用[2]和[3]的相关内容是否恰当,确保用户能根据引用找到更多信息。</think>### 使用 OpenCV-Python 实现霍夫变换检测直线和圆形 #### 1. **直线检测HoughLines 和 HoughLinesP)** **步骤说明**: 1. **图像预处理**:将图像转为灰度图,并应用边缘检测(如 Canny 算法)。 2. **调用霍夫变换函数**: - `HoughLines` 返回直线的极坐标参数 $(\rho, \theta)$,需转换为直角坐标系方程。 - `HoughLinesP`(概率霍夫变换)直接返回线段的端点坐标,适合实际应用。 3. **绘制检测结果**。 **代码示例**: ```python import cv2 import numpy as np # 读取图像并转为灰度图 image = cv2.imread('image.jpg') gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) edges = cv2.Canny(gray, 50, 150) # Canny 边缘检测 # 使用 HoughLinesP 检测直线 lines = cv2.HoughLinesP(edges, rho=1, theta=np.pi/180, threshold=100, minLineLength=50, maxLineGap=10) # 绘制直线 if lines is not None: for line in lines: x1, y1, x2, y2 = line[0] cv2.line(image, (x1, y1), (x2, y2), (0, 255, 0), 2) cv2.imshow('Detected Lines', image) cv2.waitKey(0) ``` #### 2. **圆形检测HoughCircles)** **步骤说明**: 1. **图像预处理**:使用高斯模糊减少噪声。 2. **调用霍夫圆检测函数**:通过调整参数控制检测灵敏度。 3. **绘制检测结果**。 **代码示例**: ```python # 高斯模糊预处理 blurred = cv2.GaussianBlur(gray, (9, 9), 2) # 霍夫圆检测 circles = cv2.HoughCircles(blurred, cv2.HOUGH_GRADIENT, dp=1, minDist=20, param1=50, param2=30, minRadius=10, maxRadius=100) # 绘制圆 if circles is not None: circles = np.uint16(np.around(circles)) for circle in circles[0, :]: center = (circle[0], circle[1]) radius = circle[2] cv2.circle(image, center, radius, (0, 0, 255), 2) cv2.imshow('Detected Circles', image) cv2.waitKey(0) ``` #### 3. **关键参数说明** - **直线检测**: - `threshold`:累加器阈值,值越高检测到的直线越少[^2]。 - `minLineLength`:线段最小长度(仅 `HoughLinesP` 有效)。 - **圆形检测**: - `param1`:Canny 边缘检测的高阈值。 - `param2`:累加器阈值,值越低检测到的圆越多(可能包含误检)[^3]。 #### 4. **优化建议** - 若检测结果不理想,可调整 `Canny` 的阈值或霍夫变换的 `threshold`/`param2`。 - 对于复杂背景,可先进行形态学操作(如开运算)或颜色分割[^3]。
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