[發明專利]一種基于匹配濾波的Radon峰值增強方法

有效

• 申請號: 201510522235.1
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105069759B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 鄭麗穎;田凱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利請求書所涉及的技術領域是圖像增強技術，特別是涉及一種Radon變換的峰值增強方法。

背景技術

Hough變換及其各種改進形式，包括：隨機Hough變換，概率Hough變換，N-點Hough變換等是一種有效的直線檢測工具。從數學角度來講，Hough變換與二值函數的Radon變換等價，但是投影切片定理從理論上保證了Radon變換的計算效率更高。因此，直線檢測問題也常常通過離散Radon變換來完成。基于Radon變換的直線檢測技術的基本思想是：首先對二維圖像進行Radon變換，Radon峰值對應的就是二維圖像中的直線模式。因此，對于Radon直線檢測技術來說，峰值檢測是至關重要的一步。

為了更加準確地檢測峰值，研究者提出了多種技術增強峰值結構。O'Rourke,J.和K.R.Sloan提出了兩種自適應數據結構：動態量化空間(DQS's)結構和動態量化金字塔(DQP's)結構；O'Gorman和Sanderson則采用金字塔數據結構定位峰值。與此同時，Radon峰值特征及其蝶形區域特征也被用于增強峰值結構。例如，Furukawa和Shinagawa利用蝶形分布特征去除圖像背景的影響，從而使峰值結構得到增強。Ji等人則對Radon蝶形區域特征進行了詳細分析，提出一種基于蝶形模式的峰值增強算子。最近，研究者們采用圖像空間信息增強Radon峰值結構。例如，Guo等人將紋理區域的邊界像素進行加權，使得Radon變換的峰值結構更為突出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用Radon峰值本身的分布特點以及匹配濾波器的基于匹配濾波的Radon峰值增強方法。

本發明的目的是這樣實現的：

M×N維矩陣R(m,n)為圖像的Radon變換矩陣，其中m＝1,2,…M,n＝1,2,…,N，M、N為正整數，具體步驟包括：

步驟1，計算得到濾波器1的脈沖響應：

h₁(k)＝1-|k/2|

其中，{h₁(k)|k＝-2,-1,0,1,2}為濾波器1的脈沖響應序列，|.|為絕對值運算；

步驟2，計算得到濾波器2的脈沖響應：

h₂(l)＝csc(|lΔ|)

其中，{h₂(l)|l＝-L₂,-L₂+1,...,-1,0,1,...,L₂}為濾波器2的脈沖響應序列，為向下取整函數，Δ＝0.04π/(2L₂+1)，csc(.)為余割函數，|.|為絕對值運算；

步驟3，分別對濾波器1和濾波器2做中心化處理：

其中：i＝1,2分別代表濾波器1和濾波器2，h_i(k)為濾波器i的脈沖響應，L₁＝2,

步驟4，將矩陣R(m,n)分別與h'₁和h'₂進行卷積運算：

步驟5，將步驟4的卷積運算結果相乘，得到峰值增強之后的Radon變換矩陣：

Λ(m,n)＝λ₁(m,n)λ₂(m,n)

其中，Λ(m,n),m＝1,...,M,n＝1,...,N為峰值增強之后的Radon變換矩陣。

本發明的有益效果在于：

1)所設計的濾波器符合Radon峰值的分布結構；2)峰值增強方法簡單易行；3)峰值增強效果明顯。

附圖說明

圖1(a)二值圖像；

圖1(b)圖像(a)的Radon變換在X-Y平面的投影；

圖1(c)峰值增強之后的Radon變換在X-Y平面的投影；

圖1(d)原始Radon變換在X-Z平面的投影；

圖1(e)增強之后的Radon變換在X-Z平面的投影。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。

本發明的目的是提供一種基于匹配濾波技術的、綜合利用Radon峰值分布特點的Radon峰值增強方法。采用的技術方案是：1)，利用濾波器1對圖像的Radon變換進行濾波；2)利用濾波器2對圖像的Radon變換進行再次濾波；3)將兩次濾波操作的結果相乘，得到增強的Radon變換。