使用 OpenCV 在 C++ 中实现霍夫直线变换(Hough Line Transform)可以通过以下步骤完成。我们将首先进行边缘检测,然后应用霍夫直线变换来检测图像中的直线。
步骤概述
- 读取图像:使用
cv::imread
读取图像。 - 灰度转换:将图像转换为灰度图。
- 边缘检测:使用 Canny 边缘检测器。
- 霍夫直线变换:使用
cv::HoughLines
或cv::HoughLinesP
进行霍夫直线变换。 - 绘制检测到的直线:将检测到的直线绘制在原图或边缘图上。
示例代码
以下是一个完整的示例,展示了如何在 C++ 中使用 OpenCV 实现霍夫直线变换。
标准霍夫直线变换 (cv::HoughLines
)
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
int main() {
// 读取图像
cv::Mat image = cv::imread("example.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
if (image.empty()) {
std::cerr << "Error opening image" << std::endl;
return -1;
}
// 边缘检测
cv::Mat edges;
cv::Canny(image, edges, 50, 150, 3);
// 霍夫直线变换
std::vector<cv::Vec2f> lines;
cv::HoughLines(edges, lines, 1, CV_PI / 180, 200);
// 将检测到的直线绘制在原图上
cv::Mat result;
cv::cvtColor(edges, result, cv::COLOR_GRAY2BGR);
for (size_t i = 0; i < lines.size(); i++) {
float rho = lines[i][0];
float theta = lines[i][1];
double a = cos(theta), b = sin(theta);
double x0 = a * rho, y0 = b * rho;
cv::Point pt1(cvRound(x0 + 1000 * (-b)), cvRound(y0 + 1000 * (a)));
cv::Point pt2(cvRound(x0 - 1000 * (-b)), cvRound(y0 - 1000 * (a)));
cv::line(result, pt1, pt2, cv::Scalar(0, 0, 255), 2, cv::LINE_AA);
}
// 显示结果
cv::imshow("Detected Lines - Standard Hough Transform", result);
cv::waitKey(0);
return 0;
}
概率霍夫直线变换 (cv::HoughLinesP
)
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
int main() {
// 读取图像
cv::Mat image = cv::imread("example.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
if (image.empty()) {
std::cerr << "Error opening image" << std::endl;
return -1;
}
// 边缘检测
cv::Mat edges;
cv::Canny(image, edges, 50, 150, 3);
// 概率霍夫直线变换
std::vector<cv::Vec4i> linesP;
cv::HoughLinesP(edges, linesP, 1, CV_PI / 180, 50, 50, 10);
// 将检测到的直线绘制在原图上
cv::Mat result;
cv::cvtColor(edges, result, cv::COLOR_GRAY2BGR);
for (size_t i = 0; i < linesP.size(); i++) {
cv::Vec4i l = linesP[i];
cv::line(result, cv::Point(l[0], l[1]), cv::Point(l[2], l[3]), cv::Scalar(0, 255, 0), 2, cv::LINE_AA);
}
// 显示结果
cv::imshow("Detected Lines - Probabilistic Hough Transform", result);
cv::waitKey(0);
return 0;
}
参数解释
-
cv::HoughLines
image
:输入的边缘检测图像。lines
:输出的直线参数。rho
:参数空间中 (\rho) 的分辨率。theta
:参数空间中 (\theta) 的分辨率。threshold
:累加平面中投票数阈值,超过该值的点被认为是一条直线。
-
cv::HoughLinesP
image
:输入的边缘检测图像。lines
:输出的直线段。rho
:参数空间中 (\rho) 的分辨率。theta
:参数空间中 (\theta) 的分辨率。threshold
:累加平面中投票数阈值,超过该值的点被认为是一条直线段。minLineLength
:线段的最小长度,线段长度小于此值的线段会被丢弃。maxLineGap
:线段之间的最大间隔,如果线段间的间隔小于此值,则认为它们是同一条线段。
总结
通过使用 OpenCV 提供的霍夫直线变换函数,可以方便地从图像中检测直线。标准霍夫变换适用于简单场景,而概率霍夫变换更适合复杂图像,因为它可以显著减少计算量并提高检测效率。根据具体应用场景调整参数,可以得到更好的直线检测效果。
标签:直线,变换,Transform,霍夫,OpenCV,C++,theta,cv,result From: https://blog.csdn.net/qq_43689451/article/details/141116599