[發明專利]基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法

有效

• 申請號: 201810689098.4
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109035323B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 張新雨;王雪雪
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06T7/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、將圖像傳感器拍攝的圖像進行圖像分割和邊緣提取得到僅含直線的二值化圖像D，即直線所在點像素值為1，背景點為0；

步驟2、利用預先定義的向量右乘二值圖像D，轉換為虛擬均勻線性陣列接收的單快拍遠場信號，在入射角范圍內先均勻劃分少量網格，利用IAA對單快拍遠場信號進行檢測，得到功率譜最大的角度；

步驟3、在步驟2得到的角度附近根據傾斜角檢測分辨率的要求劃分網格，再次使用IAA方法對單快拍遠場信號進行檢測，根據已知直線的數量得到功率譜最大的角度的個數和角度值，從而求得所有直線的傾斜角；

步驟4、根據步驟3求得的傾斜角構造虛擬均勻線性陣列接收的單快拍近場信號，在直線偏移量范圍內劃分少量網格，利用IAA對單快拍近場信號進行檢測，得到每個傾斜角下功率譜最大的偏移量，在每個傾斜角下剛剛檢測到的偏移量附近，根據分辨率的要求劃分網格，再次使用IAA方法對單快拍近場信號進行檢測，得到每個傾斜角下功率譜最大的偏移量，從而求得每個傾斜角對應的偏移量。

2.根據權利要求1所述的基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法，其特征在于，所述步驟1具體如下：

設二值化圖像D大小為M×M，M為正整數，圖像左上角的點定義為坐標原點，水平向右方向為x軸正方向，垂直向下為y軸正方向，二值化圖像D中有d條直線，d為正整數，直線上的點坐標為(x,y)，x,y均為整數，0≤x≤M-1，0≤y≤M-1，直線傾斜角為θ＝θ₁,θ₂,...,θ_d，其中θ₁,θ₂,...,θ_d為[-90°,90°]范圍內的實數，直線偏移量為其中為[-M,M]范圍內的整數，θ與一一對應，即當θ＝θ_i時，i＝1,2,...,d，則直線方程為

3.根據權利要求2所述的基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1、定義復數向量u₁＝[1,e^jμ,e^j2μ,...,e^j(M-1)μ]^T，其中j為虛數單位，μ為預先設定的參數，對二值化圖像D根據下式進行轉換：

式中，

步驟2.2、使用IAA搜索傾斜角范圍，假設d條直線的傾斜角范圍均為[-90°,90°]，首先將[-90°,90°]劃分為N₁個網格，N₁由傾斜角檢測分辨率決定，取[1,50]內的整數，則第v₁個網格上的角度取值表示如下，其中v₁＝1,2,...,N₁：

則基于上述公式構造的角度集為則令信號z在角度集上寫為

z＝A₁s₁+n₁ (4)

式中，為角度集對應的信號幅值，n₁為未知噪聲；

步驟2.3、設置迭代次數為L，L為10～20之間的整數，利用下式對進行初始化：

同時令w₁＝1；

步驟2.4、根據下式計算

然后根據下式計算P₁(w₁-1)

式中，

是以為對角線的方陣；

再根據下式計算R₁(w₁-1)

R₁(w₁-1)＝A₁P₁(w₁-1)A₁^H (8)

最后根據下式計算

步驟2.5、令w₁＝w₁+1，如果w₁≤L，則轉到步驟2.4；否則根據式(6)計算然后搜索中所有大于p_TH的峰值對應的網格k為滿足條件的峰值數量，p_TH為預先設定的閾值，p_TH取中最大峰值的0.1～0.9倍。