python实现直线检测

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（一）原理

(二)代码（标准霍夫线变换，统计概率霍夫线变换）

（一）原理

1.霍夫变换(Hough Transform) 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）。最基本的霍夫变换是从黑白图像中检测直线(线段)。

2.Hough变换的原理是将特定图形上的点变换到一组参数空间上，根据参数空间点的累计结果找到一个极大值对应的解，那么这个解就对应着要寻找的几何形状的参数（比如说直线，那么就会得到直线的斜率k与常熟b，圆就会得到圆心与半径等等）

3.霍夫线变换是一种用来寻找直线的方法。用霍夫线变换之前, 首先需要对图像进行边缘检测的处理，也即霍夫线变换的直接输入只能是边缘二值图像。

具体原理：https://blog.csdn.net/ycj9090900/article/details/52944708

(二)代码（标准霍夫线变换，统计概率霍夫线变换）

 1 #直线检测

 2 #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

 3 import cv2 as cv

 4 import numpy as np

 5

 6 #标准霍夫线变换

 7 def line_detection(image):

 8     gray = cv.cvtColor(image, cv.COLOR_RGB2GRAY)

 9     edges = cv.Canny(gray, 50, 150, apertureSize=3)  #apertureSize参数默认其实就是3

10     cv.imshow("edges", edges)

11     lines = cv.HoughLines(edges, 1, np.pi/180, 80)

12     for line in lines:

13         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。

14         a = np.cos(theta)   #theta是弧度

15         b = np.sin(theta)

16         x0 = a * rho    #代表x = r * cos（theta）

17         y0 = b * rho    #代表y = r * sin（theta）

18         x1 = int(x0 + 1000 * (-b)) #计算直线起点横坐标

19         y1 = int(y0 + 1000 * a)    #计算起始起点纵坐标

20         x2 = int(x0 - 1000 * (-b)) #计算直线终点横坐标

21         y2 = int(y0 - 1000 * a)    #计算直线终点纵坐标    注：这里的数值1000给出了画出的线段长度范围大小
                                       #，数值越小，画出的线段越短，数值越大，画出的线段越长

22         cv.line(image, (x1, y1), (x2, y2), (0, 0, 255), 2)    #点的坐标必须是元组，不能是列表。

23     cv.imshow("image-lines", image)

24

25 #统计概率霍夫线变换

26 def line_detect_possible_demo(image):

27     gray = cv.cvtColor(image, cv.COLOR_RGB2GRAY)

28     edges = cv.Canny(gray, 50, 150, apertureSize=3)  # apertureSize参数默认其实就是3

29     lines = cv.HoughLinesP(edges, 1, np.pi / 180, 60, minLineLength=60, maxLineGap=5)

30     for line in lines:

31         x1, y1, x2, y2 = line[0]

32         cv.line(image, (x1, y1), (x2, y2), (0, 0, 255), 2)

33     cv.imshow("line_detect_possible_demo",image)

34

35 src = cv.imread('E:/imageload/louti.jpg')

36 print(src.shape)

37 cv.namedWindow('input_image', cv.WINDOW_AUTOSIZE)

38 cv.imshow('input_image', src)

39 line_detection(src)

40 src = cv.imread('E:/imageload/louti.jpg') #调用上一个函数后，会把传入的src数组改变，所以调用下一个函数时，要重新读取图片

41 line_detect_possible_demo(src)

42 cv.waitKey(0)

43 cv.destroyAllWindows()