苏志祁　尉　宇　王　涛

摘 要:利用Hough变换对直线进行检测,通常参数空间使用的是极坐标系。这种方法存在速度缓慢,结果不够精确的问题。这主要是因为极坐标所用到的正弦函数和余弦函数具有非线性特性,使将来运算基本单元的乘法不可避免。为解决这个问题,提出一种通过改换坐标系、用加法和移位运算代替乘法的新思想,大幅加快了Hough变换的速度。从而使超大型图像中,直线的实时、精确检测成为可能。

关键词:Hough变换;极坐标;标准直线方程,改进的Hough变换

中图分类号:TP311文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)10-042-03

Realization for the Improved Hough Transform

SU Zhiqi,WEI Yu,WANG Tao

(Information Science & Engineering College,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan,430081,China)

Abstract:There are some problems occur in Hough transform which generally use polar coordinates,such as low speed or inaccurate results.It is mainly caused by Sine and Cosine functions using in polar coordinates which have non-linear character,accordingly multiply is inevitable.In order to solve this problem,replacing polar coordinates and replacing multiply by addition and shift operator to speed up the process of Hough transform.Therefore,it rises the possibility to obtain in real-time and precise applications for large image.

Keywords:Hough transform;polar coordinates;standard straight line equation;improved Hough transform

0 引 言

Hough变换具有优异的鲁棒性和极佳的抗干扰能力[1-5],利用Hough变换进行直线检测,是图像分析和计算机视觉的一个重要内容[6]。但是Hough变换的计算量往往非常大,从而阻碍了其在快速、精确检测直线方面的应用。这里提出的新方法,不仅能大幅度减少Hough变换的总计算量,而且在像素允许的情况下,直线斜率的检测精度保持最高,这对于超大型图像中直线的实时、精确检测,具有重要的实用价值[7]。

1 Hough变换检测直线的原理

选取图像空间中一条直线L的某些特征作为参数空间的一个点M,并且该直线L上的所有点,通过某种算法都能够对应这些特征,从而在图像空间和参数空间之间,建立起“线-点”的对偶性[8]。Hough变换就是根据这种对偶性,将图像空间中直线的检测问题转化为参数空间中点的检测问题,而后者的处理比前者要简单得多,进行累加统计即可。

常用的Hough变换检测直线的方法,是运用下式在图像空间和参数空间之间,建立对偶变换。……