OpenCv霍夫变换检测圆形

xiaoxiao2021-02-28  45

最近开始学习opencv,想检测图片上的圆环,发现霍夫变换可以做这样的效果出来,于是尝试用opencv3的霍夫变换做了下圆环检测。

opencv中霍夫变换函数:

void HoughCircles(InputArray image,OutputArray circles, int method, double dp, double minDist, double param1=100,double param2=100, int minRadius=0, int maxRadius=0 )

第一个参数,InputArray类型的image,输入图像,即源图像,需为8位的灰度单通道图像。第二个参数,InputArray类型的circles,经过调用HoughCircles函数后此参数存储了检测到的圆的输出矢量,每个矢量由包含了3个元素的浮点(vec3d)矢量(x, y, radius)表示。第三个参数,int类型的method,即使用的检测方法,目前OpenCV中就霍夫梯度法一种可以使用,它的标识符为CV_HOUGH_GRADIENT,在此参数处填这个标识符即可。第四个参数,double类型的dp,用来检测圆心的累加器图像的分辨率于输入图像之比的倒数,且此参数允许创建一个比输入图像分辨率低的累加器。上述文字不好理解的话,来看例子吧。例如,如果dp= 1时,累加器和输入图像具有相同的分辨率。如果dp=2,累加器便有输入图像一半那么大的宽度和高度。第五个参数,double类型的minDist,为霍夫变换检测到的圆的圆心之间的最小距离,即让我们的算法能明显区分的两个不同圆之间的最小距离。这个参数如果太小的话,多个相邻的圆可能被错误地检测成了一个重合的圆。反之,这个参数设置太大的话,某些圆就不能被检测出来了。第六个参数,double类型的param1,有默认值100。它是第三个参数method设置的检测方法的对应的参数。对当前唯一的方法霍夫梯度法CV_HOUGH_GRADIENT,它表示传递给canny边缘检测算子的高阈值,而低阈值为高阈值的一半。第七个参数,double类型的param2,也有默认值100。它是第三个参数method设置的检测方法的对应的参数。对当前唯一的方法霍夫梯度法CV_HOUGH_GRADIENT,它表示在检测阶段圆心的累加器阈值。它越小的话,就可以检测到更多根本不存在的圆,而它越大的话,能通过检测的圆就更加接近完美的圆形了。第八个参数,int类型的minRadius,有默认值0,表示圆半径的最小值。

第九个参数,int类型的maxRadius,也有默认值0,表示圆半径的最大值。

以上是网上百度到的,除了第四个参数外,其他参数都很好理解,下面贴程序与实际效果图,程序中需特别注意vector类型是vec3d而不是vec3f,如果是3f会报错,并且霍夫变换输入要求是8位单通道图片,可以通过imread的第二个参数设置为0或者使用BGR2GRAY来实现。

#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp> #include<opencv2/core/core.hpp> #include<opencv2/highgui/highgui.hpp> #include <vector> #include <boost/concept_check.hpp> using namespace std; using namespace cv; int main(int argc, char **argv) { Mat src = imread("board.jpg"); imshow("1",src); if(src.empty()) { cout << "can not open " << endl; return -1; } Mat cimg; medianBlur(src, src, 5); cvtColor(src,cimg,COLOR_BGR2GRAY); GaussianBlur(cimg, cimg, Size(9, 9), 2, 2); // medianBlur(cimg, cimg, 5); Canny(cimg,cimg,10,250,5); imshow("canny",cimg); vector<Vec3f> circles; HoughCircles(cimg, circles, HOUGH_GRADIENT, 1, 30,100, 30, 10, 120 ); for (size_t i = 0; i < circles.size(); i++) { Point center(cvRound(circles[i][0]), cvRound(circles[i][1])); int radius = cvRound(circles[i][2]); //绘制圆心 circle(src, center, 3, Scalar(0, 255, 0), -1, 8, 0); //绘制圆轮廓 circle(src, center, radius, Scalar(155, 50, 255), 3, 8, 0); } imshow("图片",src); cv::waitKey(0); return 0; }

在进行平滑滤波高斯滤波边缘检测后,效果如上图所示,可以看到还是可以比较好识别出来的。然而,同样的参数用在别的图片上效果则大大减弱。

可以说是非常失败了

将参数变为:

HoughCircles(cimg, circles, HOUGH_GRADIENT, 1, 10,100, 35, 10, 30  );

则得到效果

错误率是大大下降了,但是检测效果还是不如人意,具体参数该如何调节,这个将在今后继续学习

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