الگوریتم تبدیل هاف دایره ای برای تشخیص دایره ها در تصویر با متلب

پیاده سازی الگوریتم تبدیل هاف دایره ای برای تشخیص دایره ها در تصویر با MATLAB

در این پست پیاده سازی الگوریتم تبدیل هاف دایره ای برای تشخیص دایره ها را در متلب آماده کرده ایم که می تواند چندین دایره را به صورت همزمان در یک تصویر تشخیص داده و تصویر RAW آن را با حلقه های شناسایی شده به همراه نمایش سه بعدی  آرایه های انباشت را نشان دهد. در ادامه به توضیحاتی در این باره پرداخته و فیلم و تصاویر خروجی این پروژه بینایی ماشین و پردازش تصویر قرار داده شده است.

تعیین موقعیت، تعداد و جهت های یک شی در تصویر، یکی از مشکلات بینایی ماشین است. برای این مشکل، می توان تعیین جاده ‌های مستقیم در تصاویر هوایی را مثل زد که به کمک تبدیل هاف خطوط می توان آن را برطرف کرد. بیشتر اشیا ها، دارای شکل های غیر از خط هستن نظیر بیضی و دایره یا هر شکل مورد نظر دیگر.

خلاصه الگوریتم تبدیل هاف دایره ای:

• یافتن لبه ها
• تبدیل هاف برای هر نقطه لبه شروع می شود
• دایره ای با مرکزی نقطه لبه با شعاع r رسم شده و در انباره همه ی مختصات که از آنها منطقه دایره عبور می کند، افزایش پیدا می کنند
• در انباره، نقاط ماکزیمم پیدا شده و و مراحل تبدیل هاف به اتمام می رسد
• پارامتر های r,a,b مطابق با نقاط ماکزیمم پیدا شده، بر روی تصویر اصلی معین می شوند

توضیحات بیشتر، فیلم و تصاویری از خروجی پروژه پیاده سازی الگوریتم تبدیل هاف دایره ای برای تشخیص دایره ها در ادامه مطلب.

دایره از داخل داده‌ های تبدیل هاف چگون پیدا می شود؟

با توجه به اینکه بحث حاضر در مورد تبدیل هاف نمی باشد، اما به منظور استخراج اطلاعات دایره‌ ها از داده‌ های انباره، اطلاعاتی مفیدی می باشد. اگر در رابطه با تعداد دایره‌ ها و شعاع‌ آنها اطلاعاتی خاص نیست، این موضوع بسیار دردسر ساز می باشد.

یک رویکرد این می باشد که قله‌ های صفحه a و b هر کدام متناظر با یک شعاع خاص باشند و در انباره داده پیدا شود. در صورتی که ارتفاع قله از تعداد پیکسل‌ های لبه دایره ای با شعاع خاص برابر بود، مختصات قله ها احتمال دارد که متناظر مرکز چنین دایره ای باشد. ولی در صورتی که دایره کامل نبود و یا یک شکل مثل بیضی باشد، مرکز دایره با ارتفاعی کمتر از تعداد پیکسل ‌های لبه، می تواند نمایان شود. در آخر در صورتی که مشخص نمودن دقیق قله ‌ها دشوار می باشد، می توا انباره داده را هموار نمود.

تصویر خروجی 2:

(تصویر RAW با حلقه های شناسایی شده)

تصویر خروجی 3:

(نمایش سه بعدی  آرایه های انباشته)