[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

本發明公開了一種基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法，首先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，然后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；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；最后再利用IAA對單快拍近場信號進行檢測，最終求得每個傾斜角對應的偏移量，本發明解決了現有直線檢測技術中存在的檢測分辨率與算法實時性相矛盾的問題。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種基于自適應劃分網格的 IAA直線檢測方法。

背景技術

直線檢測是機器視覺和圖像處理領域中廣泛存在的問題，例如自動駕駛中馬路上雙黃線檢測、直拉硅單晶生長過程中的晶體形狀檢測等。霍夫變換是直線檢測領域較為常用的方法，該方法雖然精度較高，但實時性較差。利用迭代自適應法(Iterative adaptiveapproach,IAA)檢測直線的方法近年來被學者提出，具有較高的精度和魯棒性，但迭代自適應法最大的問題是檢測分辨率和算法復雜度相矛盾。如果檢測分辨率要求高，需要劃分大量的網格，這樣就會增加算法的復雜度，影響算法的實時性。因此，如何解決IAA檢測直線的檢測分辨率和算法復雜度的矛盾就顯得極為重要了。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法，解決了現有IAA直線檢測技術中存在的檢測分辨率與算法實時性相矛盾的問題。

本發明所采用的技術方案是，基于自適應劃分網格的IAA直線檢測方法，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。

本發明的特點還在于，

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

步驟2具體按照以下步驟實施：