1,霍夫变换
霍夫变换是图像处理中从图像中识别几何形状的基本方法之一。主要用来从图像中分离出具有某种相同特征的几何形状(如,直线,圆等)。最基本的霍夫变换是从黑白图像中检测直线(线段)。
霍夫变换最简单的是检测直线。,直线的方程表示可以由斜率和截距表示(这种表示方法,称为斜截式),如下所示:
但是这样会参数问题,垂直线的斜率不存在(或无限大),这使得斜率参数m的值接近于无限。为此,为了更好的计算,提出了Hesse normal form(Hesse法线式):
其中r是原点到直线上最近点的距离(其他人可能把这记录为ρ,下面也可以把r看成参数ρ),θ是x轴与连接原点和最近点直线之间的夹角。因此,可以将图像的每一条直线与一对参数(r,θ)相关联。这个参数(r,θ)平面有时被称为霍夫空间,用于二维直线的集合。
在图像分析上下文,边缘段的点(一个或多个)的坐标(xi,yi)在图像中是已知的,并且因此作为参数线等式中的常量,而r与θ是未知变量是我们要寻找的。如果我们绘制由(r,θ)每个定义的可能值(xi,yi),笛卡尔图像空间中的点映射到极性霍夫参数空间中的曲线(即正弦曲线)。这个点到曲线的变换是直线的霍夫变换。当在霍夫参数空间中查看时,在笛卡尔图像空间中共线的点