基于中點(diǎn)畫圓的圓檢測(cè).pdf

1、自動(dòng)的檢測(cè)圓形物體是現(xiàn)實(shí)生活和工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求，也是圖像處理領(lǐng)域面臨的基本問(wèn)題之一。例如圓形交通標(biāo)志的檢測(cè)，協(xié)助向量化的線條畫圖像，瞳孔和虹膜檢測(cè)，醫(yī)學(xué)中的細(xì)胞分析，產(chǎn)品的尺寸檢測(cè)，精密復(fù)雜零件的質(zhì)量檢測(cè)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化等許多方面都需要檢測(cè)圓形物體。關(guān)于自動(dòng)的圓檢測(cè)算法，最常用的有Hough變換，隨機(jī)Hough變換，隨機(jī)圓檢測(cè)，以及近些年提出的基于優(yōu)化的圓檢測(cè)。目前的算法主要存在的問(wèn)題有多個(gè)圓的檢測(cè)速度不快，檢測(cè)出的圓心半徑殘差精度

2、不高，魯棒性不強(qiáng)，處理復(fù)雜圖像效率不高。針對(duì)多個(gè)圓的檢測(cè)速度不快，檢測(cè)出的圓心半徑殘差精度不高兩個(gè)問(wèn)題，本文采取了基于中點(diǎn)畫圓算法的圓檢測(cè)。
　　首先，通過(guò)Canny邊緣檢測(cè)算子提取圖像的邊界，形成圖像的邊緣二值圖。由于Canny算子提取的邊緣線連接程度較好，對(duì)地類的邊緣提取的較完整，邊緣規(guī)劃也很細(xì)。同時(shí)也保持了較好的抗噪性能和較高的邊緣定位精度。然后，在二值圖上隨機(jī)的選取三個(gè)不共線的邊緣點(diǎn)求出圓的半徑和圓心作為初始的假設(shè)圓。之后

3、，利用中點(diǎn)畫圓算法的度量準(zhǔn)則驗(yàn)證假設(shè)圓是否為真實(shí)圓。中點(diǎn)畫圓算法通過(guò)比較像素之間的距離，從而避免了計(jì)算平方根。同時(shí)中點(diǎn)畫圓算法也提供了較高的亞像素精度。最后，由于此時(shí)的真實(shí)圓的參數(shù)是隨機(jī)選取的三點(diǎn)進(jìn)行的求解，就會(huì)造成真實(shí)圓的半徑和圓心會(huì)有偏差，精度不夠高。本文針對(duì)落在真實(shí)圓邊界周圍的邊緣點(diǎn)進(jìn)行了最小二乘計(jì)算，進(jìn)而確定了最終圓的半徑和圓心。實(shí)驗(yàn)表明，第一，對(duì)于合成圖像和自然圖像都能保證準(zhǔn)確無(wú)誤的自動(dòng)檢測(cè)。第二，在多個(gè)圓的檢測(cè)速度上有了進(jìn)一