[發明專利]一種圖像中圓的檢測方法

有效

• 申請號: 202010212037.6
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111445511B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳偉;曹予飛;曾敬勇;車建強;許理;程杰;袁兵
• 申請（專利權）人: 杭州東信北郵信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種圖像中圓的檢測方法，包括：將圖像轉為灰度圖；提取灰度圖的邊緣點，生成第一邊緣輪廓圖；對第一邊緣輪廓圖進行形態學閉運算和腐蝕運算，獲得第二邊緣輪廓圖；提取第二邊緣輪廓圖中的邊緣點，生成第三邊緣輪廓圖；計算第三邊緣輪廓圖中的每條邊緣輪廓的最小外接矩形的寬高比和輪廓程度值，當值均在閾值范圍內時，將其寫入邊緣輪廓組；將邊緣輪廓組中的所有邊緣輪廓擬合成圓，并計算擬合圓心坐標和半徑；構建邊緣點組，計算灰度圖中的每個邊緣點和擬合圓心距離，當距離和擬合圓半徑誤差在n個像素內時，將其寫入邊緣點組；將邊緣點組中的邊緣點擬合成最終的圓。本發明屬于圖像處理領域，能有效提高對復雜紋理環境下圓的檢測準確度。

技術領域

本發明涉及一種圖像中圓的檢測方法，屬于圖像處理領域。

背景技術

在圖像處理領域，圓檢測是很多復雜檢測任務的基礎任務。傳統的圓檢測方法有Hough變換法、基于ransac的擬合法等，這些方法在簡單背景下能取得比較好的效果，但對于復雜紋理背景中圓的檢測效果較差，例如：Hough變換會在目標圓附近檢測出多個圓，從而難以從這些圓中過濾出目標圓；基于ransac的擬合法雖然能輸出一個圓，但是當背景噪聲太多時，此方法雖然能過濾一部分噪聲點，但是依然會留下大量的噪聲點，導致最后的結果誤差較大。

因此，如何能有效提高對復雜紋理環境下圓的檢測準確度，已經成為技術人員普遍關注的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種圖像中圓的檢測方法，能有效提高對復雜紋理環境下圓的檢測準確度。

為了達到上述目的，本發明提供了一種圖像中圓的檢測方法，包括有：

步驟一、將待檢測的包含有圓的圖像轉為灰度圖，并進行高斯去噪；

步驟二、提取灰度圖中的所有邊緣點，并根據邊緣點，生成第一邊緣輪廓圖；

步驟三、對第一邊緣輪廓圖依次進行形態學閉運算和形態學腐蝕運算，以獲得第二邊緣輪廓圖；

步驟四、提取第二邊緣輪廓圖中的所有邊緣點，并根據邊緣點，生成第三邊緣輪廓圖；

步驟五、構建邊緣輪廓組，逐一計算第三邊緣輪廓圖中的每條邊緣輪廓的最小外接矩形的寬高比和輪廓程度值，并當計算得到的最小外接矩形的寬高比和輪廓程度值均在所設置的閾值范圍內時，將對應的邊緣輪廓寫入到邊緣輪廓組中，輪廓程度值的計算公式如下：其中，h_i、w_i是第i條邊緣輪廓的最小外接矩形的長度、寬度，e_i是第i條邊緣輪廓的輪廓程度值，a_i是第i條邊緣輪廓的內部面積；

步驟六、將邊緣輪廓組中的所有邊緣輪廓擬合成一個圓，并計算得到所擬合圓的圓心坐標和半徑；

步驟七、構建邊緣點組，逐一計算步驟二從灰度圖中所提取的每個邊緣點和擬合圓的圓心的距離，并當計算得到的距離和擬合圓的半徑誤差在n個像素內時，將對應的邊緣點寫入到邊緣點組中；

步驟八、將邊緣點組中的所有邊緣點擬合成一個圓，所擬合得到的圓即是從圖像中檢測到的圓。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明基于邊緣檢測和形態學處理技術，無論在簡單或復雜紋理背景下，均能從圖像中準確地檢測出圓，且技術方案簡單易行。

附圖說明

圖1是本發明一種圖像中圓的檢測方法的流程圖。

圖2是應用本發明的一個實施例的效果圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本發明一種圖像中圓的檢測方法，包括有：