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1、.实验二多边形边长测量一、实验目的1．掌握哈夫变换方法检测直线的基本原理和步骤。2．复习VB/VC/Matlab的基本概念、基本语法和编程方法，并熟练使用VB/VC/Matlab编写遗传算法程序。二、实验设备微机三、实验原理距离测量基本步骤：1)对定位距离的两条直线进行识别和拟合。（关键步骤）2)得到直线方程后，根据数学方法计算两线间的距离。两种经典的直线拟合（检测）算法：最小二乘法、哈夫(霍夫)变换法直线函数：y=ax+b，a、b是待定常数。Hough变换[Hough，1962]是一种利用图像
2、全局特征将特定形状的边缘连接起来，形成连续平滑边缘的一种方法。它通过将源图像上的点映射到用于累加的参数空间，实现对已知解析式曲线的识别。..由于Hough变换利用了图像全局特性，所以受噪声和边界间断的影响较小，比较鲁棒（Robust）。Hough变换常用来对图像中的直线和圆进行识别。点--线对偶性：图像空间XY中共线的点，对应在参数空间PQ中相交的线。参数空间PQ中相交于一点的所有直线，在图像空间XY里都有共线的点与之对应。结论：在PQ平面上相交直线最多的点，对应在XY平面上的直线就是解。..假
3、设：1）图像上的直线是一个容器；2）直线上的点（图像中的特定像素）是放在容器中的棋子。由于图像上任一像素可以同时属于多根直线，即可看成每个棋子（像素）可以同时放在多个容器中（直线）。Hough变换的基本思想：依次检查图像上的每个棋子（特定像素）。对每个棋子，找到所有包含它的容器（直线），并为每个容器的计数器加1。遍历结束后，统计每个容器所包含的棋子数量。当图像上某个直线包含的特定像素足够多时，就可以认为直线存在。..具体步骤：将rq空间量化，得到二维矩阵M[r][q]；根据极坐标表示法，r是直线
4、到原点的距离。设图像的对角线长度为n，固定左上角为原点，则r的取值范围为[0,n]。令q以1度为增量，则q的取值范围为[0,359]。此时，M是一个n行360列的二维矩阵。矩阵中任一元素M[r][q]所存储的值就是图像中由参数(r,q)决定的直线上所拥有的像素数。初始化时，矩阵M置为0。遍历图像，对像素(xi,yi)，将q的所有量化值和像素坐标(xi,yi)，依次代入直线的极坐标方程，计算r的值，根据当前r、q，将对应的累加器加1，即：M[r][q]=M[r][q]+1。分析M[r][q]，如果
5、M[r][q]³T，就认为存在一条有意义的线段，(r,q)是该线段的拟合参数。T是一个非负整数，由图像中景物的先验知识决定，与图像大小有关。由(r,q)和(xi,yi)共同确定图像中的线段，并连接断裂部分。..四、预习要求1．查阅资料，理解并掌握哈夫变换方法检测直线的基本原理与步骤。2．复习VB/VC/Matlab的基本概念、基本语法和编程方法。五、实验内容及步骤1．上机编写程序，以“六边形.bmp”为实验对象，利用哈夫变换方法检测出六边形各边边长。程序代码：#include"stdafx.h"
6、#include"opencv2/highgui/highgui.hpp"#include"opencv2/imgproc/imgproc.hpp"#include#includeusingnamespacecv;usingnamespacestd;Matsrc,edges;Matsrc_gray;..Matstandard_hough,probabilistic_hough;//标准霍夫变换，概率的霍夫变换intmin_threshold=10;//最小阈
7、值为10intmax_trackbar=200;//最大的跟踪条为200char*standard_name="StandardHoughLinesDemo";char*probabilistic_name="ProbabilisticHoughLinesDemo";ints_trackbar=max_trackbar;intp_trackbar=max_trackbar;voidhelp();voidStandard_Hough(int,void*);voidProbabilistic_Hou
8、gh(int,void*);intmain(){src=imread("六边形.bmp",1);if(src.empty()){help();return-1;}cvtColor(src,src_gray,CV_RGB2GRAY);Canny(src_gray,edges,50,200,3);namedWindow(standard_name,CV_WINDOW_AUTOSIZE);createTrackbar("Thresh",standard_name,&s_trackbar,max_tra
