[发明专利]一种基于弦切线距离的椭圆检测方法

摘要

本发明公开了一种基于弦切线距离的椭圆检测方法，包括以下步骤：步骤一：图像边缘像素链提取：将输入图像转换到LAB颜色空间，在L颜色通道上进行提取图像边缘，并进行连通分量标记和边缘跟踪操作，由每个连通分量得到一条边缘像素链；步骤二：椭圆拟合：在最小二乘拟合框架下，采用弦切线距离作为拟合误差度量，建立目标函数，并利用高斯‑牛顿法迭代求解椭圆参数；由于采用了弦切线距离，计算一个点在给定椭圆上的对应点有简单闭式解，无需像大多数现有几何距离拟合方法一样进行迭代求解，从而极大地减少了计算量，同时降低了计算中出现的误差，提高了方法的实用性。

主权项

1.一种基于弦切线距离的椭圆检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：图像边缘像素链提取：(1)将输入图像转换到LAB颜色空间，并在L颜色通道上利用Canny算子进行边缘提取，得到二值边缘图像；(2)对二值边缘图像进行连通分量标记和边缘跟踪操作，由每个连通分量得到一条边缘像素链；(3)对边缘像素链进行后处理：去掉长度过短的边缘像素链，并在尖锐拐点处将边缘像素链拆分；步骤二：椭圆拟合：对每条边缘像素链进行椭圆拟合，在最小二乘拟合框架下，采用弦切线距离作为拟合误差度量，建立一个关于椭圆参数的目标函数，并利用高斯‑牛顿法迭代求解椭圆参数，具体地，从一组随机初始化的椭圆参数开始，交替迭代以下两个步骤，直至收敛，采用如下方法：(1)基于当前的椭圆参数，计算每个边缘像素点在椭圆上的对应点；(2)利用所得到的对应点坐标计算雅可比矩阵，从而更新椭圆参数步骤三：置信度计算与非最大值抑制，对每个拟合得到的椭圆计算一个置信度，并根据置信度由高到低对所有椭圆进行排序，然后进行非最大值抑制操作，决定最终输出的椭圆检测结果。