Python+OpenCV图像处理之直线检测

霍夫变换是图像处理中从图像中识别几何形状的基本方法之一，应用很广泛，也有很多改进算法。主要用来从图像中分离出具有某种相同特征的几何形状（如，直线，圆等）。

python实现

import cv2
import numpy as np
# 使用霍夫直线变换做直线检测，前提条件：边缘检测已经完成

__author__ = "boboa"


# 标准霍夫线变换
def line_detection_demo(image):
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    edges = cv2.Canny(gray, 50, 150, apertureSize=3)
    lines = cv2.HoughLines(edges, 1, np.pi/180, 200)  # 函数将通过步长为1的半径和步长为π/180的角来搜索所有可能的直线
    for line in lines:
        rho, theta = line[0]  # line[0]存储的是点到直线的极径和极角，其中极角是弧度表示的
        a = np.cos(theta)   # theta是弧度
        b = np.sin(theta)
        x0 = a * rho
        y0 = b * rho
        x1 = int(x0 + 1000 * (-b))  # 直线起点横坐标
        y1 = int(y0 + 1000 * (a))   # 直线起点纵坐标
        x2 = int(x0 - 1000 * (-b))  # 直线终点横坐标
        y2 = int(y0 - 1000 * (a))   # 直线终点纵坐标
        cv2.line(image, (x1, y1), (x2, y2), (0, 0, 255), 2)
    cv2.imshow("image_lines", image)


# 统计概率霍夫线变换
def line_detect_possible_demo(image):
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGRA2GRAY)
    edges = cv2.Canny(gray, 50, 150, apertureSize=3)
    # 函数将通过步长为1的半径和步长为π/180的角来搜索所有可能的直线
    lines = cv2.HoughLinesP(edges, 1, np.pi / 180, 100, minLineLength=50, maxLineGap=10)
    for line in lines:
        x1, y1, x2, y2 = line[0]
        cv2.line(image, (x1, y1), (x2, y2), (0, 0, 255), 2)
    cv2.imshow("line_detect_possible_demo", image)


if __name__ == "__main__":
    img = cv2.imread("image/lines.jpg")
    cv2.namedWindow("input image", cv2.WINDOW_AUTOSIZE)
    cv2.imshow("input image", img)
    line_detect_possible_demo(img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

标准霍夫线变换运行结果

统计概率霍夫线变换运行结果

标准霍夫线变换cv2.HoughLines(image, rho, theta, threshold[, lines[, srn[, stn[, min_theta[, max_theta]]]]]) -> lines

参数：image-边缘检测的输出图像，8位，单通道二进制源图像

　　  rho-距离步长

　　  theta-角度步长

　　  threshold-阈值，只有大于该值的点才有可能被当作极大值，即至少有多少条正弦曲线交于一点才被认为是直线

统计概率霍夫线变换cv2.HoughLinesP(image, rho, theta, threshold[, lines[, minLineLength[, maxLineGap]]]) -> lines

参数：image-边缘检测的输出图像，该图像为单通道8位二进制图像

　　   rho-参数极径  以像素值为单位的分辨率，这里一般使用 1 像素

　　   theta-参数极角  以弧度为单位的分辨率，这里使用 1度

　　   threshold-检测一条直线所需最少的曲线交点

　　   minLineLength-线的最短长度，比这个线短的都会被忽略

　　   maxLineGap-两条线之间的最大间隔，如果小于此值，这两条线就会被看成一条线。

HoughLinesP，效果更好，检测图像中分段的直线（而不是贯穿整个图像的直线）