[发明专利]在图像中检测椭圆型目标的方法及系统

权利要求书

1. 一种在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、给定一幅图像，使用边缘检测或脊线检测算法获取边缘图像；

B、从边缘图像中提取线段，生成线段列表；

C、随机从线段列表中提取L个线段，使用这L个线段进行椭圆拟合，并在椭圆拟合结果通过验证时将椭圆拟合结果合并到候选参数表中；

D、重复步骤C直到满足停止条件，从候选参数表中选取并输出符合条件的椭圆候选元素。

2.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述从边缘图像中提取线段的步骤具体包括：

对边缘图像进行细化处理，使得所有联通区域变为一个像素宽的线段；

在边缘图像中，找出所有的分叉点和端点；

对于在边缘图像中没有分叉点和端点的封闭曲线，随机从其上提取一点作为端点；

以端点为起点进行边缘跟踪，当遇到分叉点或端点时跟踪停止并将跟踪线路作为一条线段存入线段列表中。

3.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述从边缘图像中提取线段的步骤具体包括：

对边缘图像进行细化处理，使得所有联通区域变为一个像素宽的线段；

提取边缘图像中的所有线段，存入线段列表中；

其中，对线段列表中的每一条线段进行角点检测，并将线段在角点处截断成多个子线段，每个子线段分别存入线段列表中。

4.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述使用L个线段进行椭圆拟合的步骤中，将L个线段所包含的点集作为椭圆拟合的输入。

5.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述使用L个线段进行椭圆拟合的步骤具体包括：

计算遍历线段列表中所有L组合的数目；

如果组合数目小于一个预设的阈值                                               ，将线段列表中提取L个线段的所有组合方式分别以一个元素存入样本列表中，否则，从线段列表中随机提取种组合方式的L个线段分别以一个元素存到样本列表中；

顺序从样本列表中提取一个元素，对迭代次数加1，以该元素对应线段组的点集作为椭圆拟合的输入进行椭圆拟合。

6.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述验证椭圆拟合结果的步骤具体包括：

根据先验知识对椭圆参数范围进行设定；

检验当前的椭圆拟合结果是否在设定的参数范围之内，若是，则椭圆拟合结果通过验证。

7.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述将椭圆拟合结果合并到候选参数表的步骤具体包括：

计算当前的椭圆拟合结果与候选参数表的每一个候选椭圆元素之间的相似度；

如果在候选参数表中存在一个与椭圆拟合结果匹配的候选椭圆元素，则将当前的椭圆拟合结果与该匹配的候选椭圆元素进行合并，并将对相应的累加器值进行累加；

如果在候选参数表中没有与椭圆拟合结果匹配的候选椭圆元素，将当前的椭圆拟合结果作为一个新的候选椭圆元素加入到椭圆候选列表，并将其相应的累加器复位。

8.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述停止条件为以下其中之一：

当椭圆拟合次数大于或等于一个阈值；

或，当候选参数表中的一个或多个候选椭圆元素的累加器得分大于或等于一个阈值；

或，遍历样本列表中的所有元素。

9.根据权利要求1所述在图像中检测椭圆型目标的方法，其特征在于，所述从候选参数表中选取并输出符合条件的椭圆候选元素的步骤具体包括以下其中之一：

根据候选参数表中的候选椭圆元素按累加器得分值进行从大到小的排序，将候选参数表中前个候选椭圆元素输出；

或，从候选参数表中挑选累加器得分最高的候选椭圆元素并输出；

或，从候选参数表中挑出累加器得分大于或等于一个设定阈值对应的候选椭圆元素并输出。

10.一种在图像中检测椭圆型目标的系统，其特征在于，所述系统使用了如权利要求1-9任何一项所述的在图像中检测椭圆型目标的方法。