一种可识别破碎图形的特殊广义Hough变换方法.pdfVIP

第56卷第6期2007年6月 物理 学 报 1000．．3290／2007／56(06)／3234．．06 AC7I’APHYSICASINJCA ④2007 Chin．Phys．Soc． 一种可识别破碎图形的特殊广义Hough变换方法* 李智磊 翟宏琛+ 王明伟 (南开大学现代光学研究所，光电信息技术科学教育部重点实验室，天津300071) (2006年9月22日收到；2006年10月19日收到修改稿) 该方法在参数表制作阶段和识别阶段，都与现有GHT方法不同．理论分析和实验的结果表明，采用SGHT方法，可 以解决常规GHT方法难以识别破碎图形的困难，且有很高的配准精度和速度，既可用于破碎图形的识别也可用于 非破碎图形的识别，具有普适、快速和准确的特点． 关键词：特殊广义Hough变换，广义Hough变换，参数表，8邻域 PACC：4230S 乐观的误差，所以不能够得到很好的识别效果； 1．引 言 (2)利用轮廓点附近灰度信息计算梯度方向u0。，这 一方法有很强的局限性，并依赖于灰度信息的完整 物体识别是光学图像处理的重要分支，此类文 性，因此在很多情况下不能得到较准确的结果，特别 献也很多，如文献[1]是一个识别三维物体的例子， 是对于二元图像，最多只能得到4种方向，无法起到 文献[2]是对细胞的识别． 较好的分类索引作用．针对常规GHT方法不能很好 地识别破碎图形的缺陷．本文提出了特殊广义 广义Hough变换(GHT)是一种利用计算机进行 图形识别的图像处理方法，可以用于识别形状已知 的图形，亦可用于识别不能用解析式表示的比较复 进，能够很好的解决上面提到的这些问题． 杂的图形¨’41．GHT方法最大的优点是具有很强的 2．GHT和SGHT 抗噪音能力．目前对于完整图形和部分遮挡但并不 破碎的图形的识别，已有很多成熟的GHT方法来解 2．1．GHT 决b_8j．但是在一些实际应用中，我们也会遇到需要 对破碎图形进行识别的情况．所谓破碎图形，是指存 常规GHT方法在识别图形时，通常分两个阶段 在大量不连续区域的图形．常见的破碎图形有： 进行。第一阶段主要是将样本轮廓点信息制成参数 表；第二阶段利用第一阶段制作的包含样本信息的 (1)用虚线勾酾的图形；(2)由于被镂空物体遮挡而 导致的具有大量不连续区域的图形．而对于这种破 参数表，对待识别图像各点的坐标进行Hough空间 碎图形的识别，用现有的GHT方法就很难实现．其 坐标变换．待识别图像中给定形状的图形上的所有 原因是，GHT方法中的重要一环是轮廓点边界方向 点都集中到该Hough空间上的某个点的附近，形成 (或梯度角)的计算．通常采用的计算方法有：(1)先峰值．寻找符合条件的峰值，即可得到目标图形在图 进行多边形近似得到原图形的近似多边形，再由近 像中存在的位置及缩放、旋转状态． 似多边形各邻边之间的夹角导出边界方向(或梯度 标变换公式， 角)[5,63．但是当待识别图像中所包含的目标图形是 破碎图形时，由于对破碎图形很难做区域划分bj，因 (I) 而会在多边形近似中产生相当多的无效信息和不容