[发明专利]斜率逼近式直线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，具体涉及一种斜率逼近式直线检测方法。

背景技术

根据直线检测的应用分类，可以分为全局应用和采样应用。全局应用的直线检测主要应用于对含有直线特征的对象进行提取，例如道路、桥梁、建筑等地物的提取，目标跟踪、识别等，这样应用一般需要检测出图上的所有直线甚至是类似直线，因此该检测一般需要较强的鲁棒性以保证检测的抗噪性和完整性。采样应用的直线检测的结果常用于对具有直线特征的对象进行分析以及样本的进一步操作，诸如立体匹配、刀刃法PSF（点扩散函数）提取等等，这样的应用只需要图上的一少部分较为精准的直线而不是所有的直线，因此该检测一般具有较为严格的精度要求。

比如，刀刃法PSF提取主要是以恢复图像退化为目的的采样应用。在受到散焦、景物与相机之间的相对运动、大气扰动等因素的影响下，在遥感图像中存在着相当程度的图像退化。然而遥感图像是从距离地面数千千米高空的遥感平台获取的，即使存在微小的图像退化也可能导致严重的影像识别误差。所以如何从遥感图像中获取用于描述和恢复其图像退化的PSF就成为了一个重要的问题。刀刃法通过分析图像上具有明显灰度差的线性边缘区域（即刀刃区域）中边缘两边灰度分布情况求得PSF，已经被普遍应用与在相关的研究中。而这种方法提取PSF的精度，很大程度上取决于其所选取的刀刃区域的准确性。鉴于刀刃区域的刀刃为线性边缘，所以刀刃区域的检测可以通过直线检测来实现，而且其检测精度决定了PSF计算所用到的刀刃区域的优劣，也就决定了恢复后图像的图像质量。

现有技术中，对于直线检测的通常做法是使用Hough变换。Hough变换是利用图像全局特性而将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种方法。在预先知道区域形状的条件下,利用Hough变换可以方便的得到边界曲线而将不连续的像素边缘点连接起来。Hough变换的主要优点是受噪声和曲线间断的影响小。利用Hough变换可以直接检测出直线，适用于直线检测的全局应用。

但是对于这样的直线检测方法，首先由于该方法将不连续的像素点连接起来，那么图像中出现的间断就没有办法被检测出来，而且所检测出的直线在局部上就很难保证直线精度，所有这种方法在如实际的刀刃法PSF提取的采样应用中的效果质量都不高。例如在刀刃区域PSF提取中，根据这样的直线来选择刀刃区域，会使对于图像退化的恢复引入不必要的误差。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种斜率逼近式直线检测方法，可以快速而精确地检测出图像中的直线，有助于提高需要进行采样类直线检测应用的效果质量。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种斜率逼近式直线检测方法，其特征在于，该方法包括：

检测出待处理图像中所有的边缘线条；

将所有边缘线条转换为若干由点链首点坐标和链码序列表示的点链；

将每个点链分为若干个二码点链，使得每个二码点链中的链码取值至多有两个，这两个取值代表的方向相邻；

在每个二码点链中寻找直线点链，每个所述直线点链的首点与其余每个点的斜率范围都具有同一个非空子集，且点数达到预定的点数阈值。

优选地，所述检测出待处理图像中所有的边缘线条包括：

载入待检测图像的灰度图像；

对所述灰度图像进行边缘检测，得到由二值图像表示的边缘线条。

优选地，所述进行边缘检测可以采用Canny算子。

优选地，所述进行边缘检测可以采用Shen-Castan边缘检测器。

优选地，所述将所有边缘线条转换为若干由点链首点坐标和链码序列表示的点链包括在转换前通过线条细化使所有边缘线条细化为单点连线。

优选地，所述线条细化采用Zang-Suen/Stentiford/Holt组合算法。

优选地，所述在每个二码点链中寻找直线点链包括：

步骤S1：设定点链斜率范围；

步骤S2：从所述二码点链的第二个点开始依次查询每个点的链码，将第一个与前面的点的链码都不相同的点设置为当前点；

步骤S3：计算该二码点链首点与当前点的斜率范围；

步骤S4：更新所述点链斜率范围为当前点的斜率范围与更新前点链斜率范围的交集；

步骤S5：当所述点链斜率范围不为空集，且当前点不为二码点链的尾点时设置下一个点为当前点并返回步骤S3，否则进入步骤S6；