[發明專利]一種亞像素橢圓提取方法

在審

• 申請號: 202210285959.9
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114648544A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 熊鑫鑫;鄭軍
• 申請（專利權）人: 聚時領臻科技（浙江）有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 襄陽蒲公英知識產權代理事務所(普通合伙) 42306
• 代理人: 張勇

1.一種亞像素橢圓提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：橢圓切線提取，將原始輸入圖像轉換為梯度圖像，根據梯度圖像中橢圓邊緣領域得出其梯度

其相應的橢圓切線為

其中上述二式中，g_xi,g_yi分別為圖像x軸和y軸方向上的梯度幅值；

步驟二，切線權重分配，通過梯度構造橢圓切線求解橢圓參數，當圖像中的像素點p_i處的梯度存在時，存在直線該直線的方向指向像素p_i的梯度方向，并且橢圓焦點處于該直線上；加入到對應的橢圓切線中，梯度模值大的切線更大概率位于橢圓邊界上；并且，梯度模值大的橢圓邊界對于橢圓參數估計的重要性遠大于梯度模值較小的橢圓邊界，因此將各個像素點的梯度值的模值作為權重以加強抗噪性以及相關精度；

步驟三，基于最小二乘的橢圓參數估計；給定一組直線集合l_i，參數向量Θ＝{A^*,B^*,C^*,D^*,E^*,F^*}為橢圓參數矩陣C^*中的元素，該參數向量可以通過最小二乘估計得到，包括以下步驟：

a)其原理為最小化Φ(Θ)，從而得到最優的Θ參數估計值：

其中，R表示橢圓切線集合，i表示切線集合中某一切線，ω_i表示第i條切線的權重，

b)針對直線尺度的不確定性，對于直線l_i＝[a_i,b_i,c_i]^T，使得‖a_i,b_i‖＝1，將直線歸一化后，上式變為：

其中，K_i由直線參數組成，且

c)在約束條件‖Θ‖＝1的限制下，通過SVD分解法直接得到所求參數。

2.根據權利要求1所述的一種亞像素橢圓提取方法，其特征在于，所述步驟一中，選取梯度幅值g_xi,g_yi大于其平均值的2～3倍處區域作為橢圓參數估計的備選區域。