Способ и устройство для обнаружения прямой линии

Способ и устройство для обнаружения прямой линии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данная заявка основана на и по ней испрашивается приоритет по заявке на патент Китая номер 201410063121.0, поданной 22 февраля 2014 года, содержимое которой полностью содержится в данном документе посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее раскрытие сущности, в общем, относится к области техники обработки изображений, а более конкретно, к способу и устройству для обнаружения прямой линии.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Обнаружение прямой линии и геометрической формы в области техники обработки изображений является важным вопросом. В реальной обстановке, поскольку существует большое число прямых линий и геометрических форм, в обработке изображений очень важно реализовывать способы для быстрого и точного обнаружения прямых линий и геометрических форм.

[0003] Способ для обнаружения геометрических форм обычно формируется из способа для обнаружения прямых линий. В предшествующем уровне техники, способ преобразования Хафа обычно используется для того, чтобы обнаруживать прямые линии. Преобразование Хафа задает параметрическое пространство, которое имеет двойную взаимосвязь с изображением, одна прямая линия в изображении соответствует одной точке в параметрическом пространстве, и одна точка в изображении соответствует одной синусоидальной кривой в параметрическом пространстве. Из вышеуказанной соответствующей взаимосвязи известно, что несколько коллинеарных точек на одной прямой линии в изображении соответствуют нескольким синусоидальным кривым, которые пересекаются в идентичной точке в параметрическом пространстве. На основе этого, проблема обнаружения прямой линии, имеющей максимальные коллинеарные точки в изображении, переходит в проблему обнаружения точки максимума, в которой число синусоидальных кривых, которые пересекаются в одной точке, является максимальным в параметрическом пространстве, и прямая линия, соответствующая точке максимума, является прямой линией, которая должна обнаруживаться в изображении.

[0004] В ходе реализации этого настоящего раскрытия сущности, по меньшей мере, вышеуказанные следующие проблемы обнаружены автором изобретения: в вышеописанном способе для обнаружения прямых линий на основе преобразования Хафа, поскольку несколько коллинеарных точек должны быть дискретизированы в изображении, изображение должно преобразовываться в двоичную форму сначала, а именно, получается двоичное изображение, состоящее из черных пиксельных точек и белых пиксельных точек, и затем несколько коллинеарных точек дискретизируются в двоичном изображении. Тем не менее, преобразование в двоичную форму изображения является чувствительным к параметрам, и оно является применимым только для обнаружения прямой линии, которая имеет сильную контрастность края, т.е. для прямой линии, имеющей значение полутонов, которое явно отличается от значений полутонов других областей в изображении. Кроме того, когда контрастность края является слабой, или существуют шумовые помехи, прямая линия может нарушаться, и на точность результатов обнаружения оказывается значительное влияние.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Чтобы разрешать такую проблему в предшествующем уровне техники, что способ для обнаружения прямой линии может приводить к нарушению прямой линии и неточному результату обнаружения, когда контрастность края является слабой, или существуют шумовые помехи, варианты осуществления настоящего раскрытия сущности предоставляют способ и устройство для обнаружения прямой линии. Технические решения заключаются в следующем.

[0006] Согласно первому аспекту вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, предусмотрен способ для обнаружения прямой линии, включающий в себя:

[0007] - получение набора признаков гистограммы градиентов каждой из соответствующих пиксельных точек в изображении, при этом набор признаков гистограммы градиентов выполнен с возможностью отражать характеристики прямой линии локальной области, в которой расположена пиксельная точка;

[0008] - определение по меньшей мере одного возможного варианта направления прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно наборам признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек; и

[0009] - определение точного направления и точной позиции прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно по меньшей мере одному возможному варианту направления.

[0010] Альтернативно, получение набора признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек в изображении включает в себя:

[0011] - для каждой пиксельной точки (i, j) из соответствующих пиксельных точек, вычисление набора g(i, j) градиентов направления пиксельной точки, при этом набор g(i, j) градиентов направления включает в себя значения градиентов направления пиксельной точки в K направлениях, и значение градиента направления пиксельной точки в любом направлении означает абсолютное значение разности между значением полутонов пиксельной точки и значением полутонов смежной пиксельной точки в направлении, K≥2; и

[0012] - вычисление набора h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки согласно набору g(i, j) градиентов направления пиксельной точки.

[0013] Альтернативно, вычисление набора h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки согласно набору g(i, j) градиентов направления пиксельной точки включает в себя:

[0014] - соответствующее вычисление значений локального градиента пиксельной точки в K направлениях, при этом значение локального градиента в k-направлении равно сумме значений градиентов направления всех пиксельных точек в k-направлении в локальной области, в которой расположена пиксельная точка, и при этом k представляет направление;

[0015] - вычисление среднего значения h_norm(i, j) градиента пиксельной точки, при этом среднее значение h_norm(i, j) градиента равно извлечению корня суммы квадратов соответствующих значений локального градиента пиксельной точки;

[0016] - деление значения локального градиента на среднее значение h_norm(i, j) градиента, чтобы получать признак h_k(i, j) гистограммы градиентов пиксельной точки в k-направлении; и

[0017] - определение набора признаков гистограммы градиентов в K направлениях в качестве набора h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки.

[0018] Альтернативно, способ дополнительно включает в себя:

[0019] - для каждой пиксельной точки (i, j) из соответствующих пиксельных точек, обнаружение того, меньше или нет среднее значение h_norm(i, j) градиента предварительно определенного среднего значения T_norm; и

[0020] - если результат обнаружения заключается в том, что среднее значение h_norm(i, j) градиента меньше предварительно определенного среднего значения T_norm, задание соответствующих признаков гистограммы градиентов в наборе h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки равными нулю.

[0021] Альтернативно, определение по меньшей мере одного возможного варианта направления прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно наборам признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек включает в себя:

[0022] - для каждой из соответствующих пиксельных точек выбор направления, соответствующего признаку гистограммы градиентов, имеющему максимальное значение в наборе признаков гистограммы градиентов, в качестве основного направления локальной области, в которой расположена пиксельная точка;

[0023] - проведение статистических вычислений числа голосов основных направлений локальных областей, в которых расположены соответствующие пиксельные точки в K направлениях; и

[0024] - выбор направления, перпендикулярного направлению, имеющему число голосов, которое превышает пороговое значение числа голосов, в качестве возможного варианта направления прямой линии, которая должна обнаруживаться.

[0025] Альтернативно, определение точного направления и позиции прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно по меньшей мере одному возможному варианту направления включает в себя:

[0026] - для каждого из возможных вариантов направлений формирование по меньшей мере одной линии сканирования, параллельной возможному варианту направления;

[0027] - соответствующее вычисление совпадающего расстояния каждой линии сканирования, при этом совпадающее расстояние линии сканирования выполнено с возможностью отражать степень близости линии сканирования к прямой линии, которая должна обнаруживаться;

[0028] - выбор линии сканирования, имеющей минимальное совпадающее расстояние, в качестве возможного варианта прямой линии; и

[0029] - определение точного направления и точной позиции прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно возможному варианту прямой линии.

[0030] Альтернативно, соответствующее вычисление совпадающего расстояния каждой линии сканирования включает в себя:

[0031] - для каждой из линий сканирования получение n точек выборки посредством дискретизации на линии сканирования, n≥1;

[0032] - вычисление совпадающего расстояния между набором признаков гистограммы градиентов для каждой из соответствующих точек выборки и набором признаков гистограммы градиентов шаблонов в направлении, перпендикулярном возможному варианту направления; и

[0033] - суммирование совпадающих расстояний n точек выборки, чтобы получать совпадающее расстояние линии сканирования.

[0034] Альтернативно, определение точного направления и позиции прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно возможному варианту прямой линии включает в себя:

[0035] - формирование прямоугольной области, имеющей предварительно определенный размер, посредством использования возможного варианта прямой линии в качестве центральной оси;

[0036] - соответствующий выбор u точек и v точек на двух сторонах прямоугольной области, перпендикулярной возможному варианту прямой линии, и соединение каждых двух точек на двух сторонах, с тем чтобы получать u*v сегментов линии, u≥1, v≥1;

[0037] - соответствующее вычисление совпадающего расстояния каждого сегмента линии из u*v сегментов линии, при этом совпадающее расстояние сегмента линии выполнено с возможностью отражать степень близости сегмента линии к прямой линии, которая должна обнаруживаться; и

[0038] - выбор прямой линии, которой принадлежит сегмент линии, имеющий минимальное совпадающее расстояние, в качестве прямой линии, которая должна обнаруживаться.

[0039] Альтернативно, способ дополнительно включает в себя:

[0040] - для любой прямой линии, которая должна обнаруживаться, обнаружение того, существует или нет в изображении вторая прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет первому предварительно определенному условию, при этом первое предварительно определенное условие включает в себя то, что вторая прямая линия, которая должна обнаруживаться, и прямая линия, которая должна обнаруживаться, имеют точку пересечения внутри изображения, и угол между ними меньше порогового значения угла;

[0041] - если результат обнаружения заключается в том, что вторая прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет первому предварительно определенному условию, существует, добавление второй прямой линии, которая должна обнаруживаться, в набор возможных вариантов прямых линий;

[0042] - для любых двух из вторых прямых линий, которые должны обнаруживаться в наборе возможных вариантов прямых линий, обнаружение того, существует или нет третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет второму предварительно определенному условию, при этом второе предварительно определенное условие включает в себя то, что третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, отличается от прямой линии, которая должна обнаруживаться, и третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, пересекает обе из двух вторых прямых линий, которые должны обнаруживаться, с двумя точками пересечения внутри изображения;

[0043] - если результат обнаружения заключается в том, что третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет второму предварительно определенному условию, существует, добавление четырехугольника, состоящего из прямой линии, которая должна обнаруживаться, двух вторых прямых линий, которые должны обнаруживаться, и третьей прямой линии, которая должна обнаруживаться, в набор возможных вариантов прямоугольников;

[0044] - для каждого четырехугольника в наборе возможных вариантов прямоугольников вычисление совпадающего расстояния прямоугольника, при этом совпадающее расстояние четырехугольника выполнено с возможностью отражать степень близости четырехугольника к прямоугольнику, который должен обнаруживаться, и совпадающее расстояние четырехугольника равно сумме совпадающих расстояний сегментов линии, соответствующих четырем сторонам четырехугольника; и

[0045] - определение четырехугольника, имеющего минимальное совпадающее расстояние или совпадающее расстояние, меньшее порогового значения для определения совпадения, в качестве прямоугольника, который должен обнаруживаться.

[0046] Согласно второму аспекту вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, предусмотрено устройство для обнаружения прямой линии, включающее в себя:

[0047] - модуль получения признаков, выполненный с возможностью получать набор признаков гистограммы градиентов каждой из соответствующих пиксельных точек в изображении, при этом набор признаков гистограммы градиентов выполнен с возможностью отражать характеристики прямой линии локальной области, в которой расположена пиксельная точка;

[0048] - модуль определения возможных вариантов, выполненный с возможностью определять по меньшей мере один возможный вариант направления прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно наборам признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек; и

[0049] - модуль определения точных показателей, выполненный с возможностью определять точное направление и точную позицию прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно по меньшей мере одному возможному варианту направления.

[0050] Альтернативно, модуль получения признаков включает в себя блок вычисления градиентов и блок вычисления признаков, при этом:

[0051] - блок вычисления градиентов выполнен с возможностью, для каждой пиксельной точки (i, j) из соответствующих пиксельных точек, вычислять набор g(i, j) градиентов направления пиксельной точки, при этом набор g(i, j) градиентов направления включает в себя значения градиентов направления пиксельной точки в K направлениях, и значение градиента направления пиксельной точки в любом направлении означает абсолютное значение разности между значением полутонов пиксельной точки и значением полутонов смежной пиксельной точки в направлении, K≥2, и

[0052] - блок вычисления признаков выполнен с возможностью вычислять набор h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки согласно набору g(i, j) градиентов направления пиксельной точки.

[0053] Альтернативно, блок вычисления признаков включает в себя субблок локальных градиентов, субблок средних градиентов, субблок вычисления признаков и субблок определения признаков, при этом:

[0054] - субблок локальных градиентов выполнен с возможностью соответственно вычислять значения локального градиента пиксельной точки в K направлениях, при этом значение локального градиента в k-направлении равно сумме значений градиентов направления всех пиксельных точек в k-направлении в локальной области, в которой расположена пиксельная точка, и при этом k представляет направление,

[0055] - субблок средних градиентов выполнен с возможностью вычислять среднее значение h_norm(i, j) градиента пиксельной точки, при этом среднее значение h_norm(i, j) градиента равно извлечению корня суммы квадратов соответствующих значений локального градиента пиксельной точки,

[0056] - субблок вычисления признаков выполнен с возможностью делить значение локального градиента на среднее значение h_norm(i, j) градиента, чтобы получать признак h_k(i, j) гистограммы градиентов пиксельной точки в k-направлении, и

[0057] - субблок определения признаков выполнен с возможностью определять набор признаков гистограммы градиентов в K направлениях в качестве набора h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки.

[0058] Альтернативно, устройство дополнительно включает в себя субблок обнаружения средних значений и субблок задания признаков равными нулю, при этом:

[0059] - субблок обнаружения средних значений выполнен с возможностью, для каждой пиксельной точки (i, j) из соответствующих пиксельных точек, обнаруживать то, меньше или нет среднее значение h_norm(i, j) градиента предварительно определенного среднего значения T_norm, и

[0060] - субблок задания признаков равными нулю выполнен с возможностью задавать соответствующие признаки гистограммы градиентов в наборе h(i, j) признаков гистограммы градиентов пиксельной точки равными нулю, если результат обнаружения заключается в том, что среднее значение h_norm(i, j) градиента меньше предварительно определенного среднего значения T_norm.

[0061] Альтернативно, модуль определения возможных вариантов включает в себя блок выбора направлений, блок статистических вычислений числа голосов и блок выбора возможных вариантов, при этом:

[0062] - блок выбора направлений выполнен с возможностью, для каждой из соответствующих пиксельных точек, выбирать направление, соответствующее признаку гистограммы градиентов, имеющему максимальное значение в наборе признаков гистограммы градиентов, в качестве основного направления локальной области, в которой расположена пиксельная точка,

[0063] - блок статистических вычислений числа голосов выполнен с возможностью проводить статистические вычисления числа голосов основных направлений локальных областей, в которых расположены соответствующие пиксельные точки в K направлениях, и

[0064] - блок выбора возможных вариантов выполнен с возможностью выбирать направление, перпендикулярное направлению, имеющему число голосов, которое превышает пороговое значение числа голосов, в качестве возможного варианта направления прямой линии, которая должна обнаруживаться.

[0065] Альтернативно, модуль определения точных показателей включает в себя блок формирования сканирования, блок вычисления совпадения сканирования, блок выбора сканирования и блок определения точных показателей, при этом:

[0066] - блок формирования сканирования выполнен с возможностью, для каждого из возможных вариантов направлений, формировать по меньшей мере одну линию сканирования, параллельную возможному варианту направления,

[0067] - блок вычисления совпадения сканирования выполнен с возможностью соответственно вычислять совпадающее расстояние каждой линии сканирования, при этом совпадающее расстояние линии сканирования выполнено с возможностью отражать степень близости линии сканирования к прямой линии, которая должна обнаруживаться,

[0068] - блок выбора сканирования выполнен с возможностью выбирать линию сканирования, имеющую минимальное совпадающее расстояние, в качестве возможного варианта прямой линии, и

[0069] - блок определения точных показателей выполнен с возможностью определять точное направление и точную позицию прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно возможному варианту прямой линии.

[0070] Альтернативно, блок вычисления совпадения сканирования включает в себя субблок получения выборок, субблок вычисления совпадения выборок и субблок суммирования совпадающих расстояний выборок, при этом:

[0071] - субблок получения выборок выполнен с возможностью, для каждой из линий сканирования, получения n точек выборки посредством дискретизации на линии сканирования, n≥1,

[0072] - субблок вычисления совпадения выборок выполнен с возможностью вычислять совпадающее расстояние между набором признаков гистограммы градиентов для каждой из соответствующих точек выборки и набором признаков гистограммы градиентов шаблонов в направлении, перпендикулярном возможному варианту направления, и

[0073] - субблок суммирования совпадающих расстояний выборок выполнен с возможностью суммировать совпадающие расстояния n точек выборки, чтобы получать совпадающее расстояние линии сканирования.

[0074] Альтернативно, блок определения точных показателей включает в себя субблок формирования прямоугольников, субблок формирования сегментов линии, субблок вычисления совпадения сегментов линии и субблок выбора сегментов линии, при этом:

[0075] - субблок формирования прямоугольников выполнен с возможностью формировать прямоугольную область, имеющую предварительно определенный размер, посредством использования возможного варианта прямой линии в качестве центральной оси,

[0076] - субблок формирования сегментов линии выполнен с возможностью соответственно выбирать u точек и v точек на двух сторонах прямоугольной области, перпендикулярной возможному варианту прямой линии, и соединять каждые две точки на двух сторонах, с тем чтобы получать u*v сегментов линии, u≥1, v≥1,

[0077] - субблок вычисления совпадения сегментов линии выполнен с возможностью соответственно вычислять совпадающее расстояние каждого сегмента линии из u*v сегментов линии, при этом совпадающее расстояние сегмента линии выполнено с возможностью отражать степень близости сегмента линии к прямой линии, которая должна обнаруживаться, и

[0078] - субблок выбора сегментов линии выполнен с возможностью выбирать прямую линию, которой принадлежит сегмент линии, имеющий минимальное совпадающее расстояние, в качестве прямой линии, которая должна обнаруживаться.

[0079] Альтернативно, устройство дополнительно включает в себя:

[0080] - первый модуль обнаружения, выполненный с возможностью, для любой прямой линии, которая должна обнаруживаться, обнаруживать то, существует или нет в изображении вторая прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет первому предварительно определенному условию, при этом первое предварительно определенное условие включает в себя то, что вторая прямая линия, которая должна обнаруживаться, и прямая линия, которая должна обнаруживаться, имеют точку пересечения внутри изображения, и угол между ними меньше порогового значения угла;

[0081] - модуль возможных вариантов прямых линий, выполненный с возможностью добавлять вторую прямую линию, которая должна обнаруживаться, в набор возможных вариантов прямых линий, если результат обнаружения заключается в том, что вторая прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет первому предварительно определенному условию, существует; и

[0082] - второй модуль обнаружения, выполненный с возможностью, для любых двух из вторых прямых линий, которые должны обнаруживаться в наборе возможных вариантов прямых линий, обнаруживать то, существует или нет третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет второму предварительно определенному условию, при этом второе предварительно определенное условие включает в себя то, что третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, отличается от прямой линии, которая должна обнаруживаться, и третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, пересекает обе из двух вторых прямых линий, которые должны обнаруживаться, с двумя точками пересечения внутри изображения;

[0083] - модуль возможных вариантов прямоугольников, выполненный с возможностью добавлять четырехугольник, состоящий из прямой линии, которая должна обнаруживаться, двух вторых прямых линий, которые должны обнаруживаться, и третьей прямой линии, которая должна обнаруживаться, в набор возможных вариантов прямоугольников, если результат обнаружения заключается в том, что третья прямая линия, которая должна обнаруживаться, которая удовлетворяет второму предварительно определенному условию, существует;

[0084] - модуль вычисления совпадающих расстояний, выполненный с возможностью, для каждого четырехугольника в наборе возможных вариантов прямоугольников, вычислять совпадающее расстояние прямоугольника, при этом совпадающее расстояние четырехугольника выполнено с возможностью отражать степень близости четырехугольника к прямоугольнику, который должен обнаруживаться, и совпадающее расстояние четырехугольника равно сумме совпадающих расстояний сегментов линии, соответствующих четырем сторонам четырехугольника; и

[0085] - модуль определения прямоугольников, выполненный с возможностью определять четырехугольник, имеющий минимальное совпадающее расстояние или совпадающее расстояние, меньшее порогового значения для определения совпадения, в качестве прямоугольника, который должен обнаруживаться.

[0086] Технические решения, предоставленные посредством вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, могут включать в себя следующие преимущества.

[0087] Посредством получения набора признаков гистограммы градиентов каждой из соответствующих пиксельных точек в изображении; определения по меньшей мере одного возможного варианта направления прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно наборам признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек; и затем определения точного направления и точной позиции прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно по меньшей мере одному возможному варианту направления, при этом набор признаков гистограммы градиентов выполнен с возможностью отражать характеристики прямой линии локальной области, в которой расположена пиксельная точка, разрешается такая проблема в предшествующем уровне техники, что способ для обнаружения прямой линии может приводить к нарушению прямой линии и неточному результату обнаружения, когда контрастность края является слабой, или существуют шумовые помехи. По сравнению со связанным способом для обнаружения прямой линии в разделе "Уровень техники", способ для обнаружения прямой линии, предоставленный посредством настоящего варианта осуществления, ни использует преобразование Хафа, ни преобразует в двоичную форму изображение, за счет этого исключая влияние ошибок, вызываемых посредством преобразования в двоичную форму, и повышая точность обнаружения прямой линии.

[0088] Следует понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и нижеприведенное подробное описание являются только примерными, а не ограничивающими настоящее раскрытие сущности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0089] Прилагаемые чертежи в данном документе, которые содержатся и составляют часть этого подробного описания, иллюстрируют варианты осуществления в соответствии с изобретением и наряду с описанием служат для того, чтобы пояснять принципы изобретения.

[0090] Чтобы явным образом пояснять варианты осуществления настоящего раскрытия сущности, в дальнейшем в этом документе в простой форме предоставлено введение в чертежи, которые должны использоваться при иллюстрации вариантов осуществления. Очевидно, что нижеприведенные чертежи иллюстрируют только некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия сущности, и специалисты в данной области техники могут получать другие чертежи на основе этих чертежей без изобретательских усилий.

[0091] Фиг. 1 является блок-схемой последовательности операций, показывающей способ для обнаружения прямой линии, согласно примерному варианту осуществления;

[0092] Фиг. 2A является блок-схемой последовательности операций, показывающей способ для обнаружения прямой линии, согласно другому примерному варианту осуществления;

[0093] Фиг. 2B является схематичным видом, приспосабливаемым в себе в процессе вычисления признаков способа для обнаружения прямой линии, согласно другому примерному варианту осуществления;

[0094] Фиг. 2C является схематичным видом, приспосабливаемым в себе в процессе прямого выбора способа для обнаружения прямой линии, согласно другому примерному варианту осуществления;

[0095] Фиг. 3 является схемой, показывающей устройство для обнаружения прямой линии, согласно примерному варианту осуществления;

[0096] Фиг. 4 является схемой, показывающей устройство для обнаружения прямой линии, согласно другому примерному варианту осуществления; и

[0097] Фиг. 5 является блок-схемой, показывающей устройство, которое предназначено для обнаружения прямой линии, согласно примерному варианту осуществления.

[0098] Конкретные варианты осуществления в этом раскрытии сущности показаны на вышеприведенных чертежах и далее подробно описываются. Чертежи и письменное описание не имеют намерение каким-либо образом ограничивать объем идей изобретения. Наоборот, они предоставляются для того, чтобы иллюстрировать идеи изобретения для специалистов в данной области техники со ссылкой на конкретные варианты осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0099] Чтобы обеспечивать большую ясность целей, технических решений и преимуществ настоящего раскрытия сущности, настоящее раскрытие сущности подробнее описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются только частью вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности, а не всеми вариантами осуществления настоящего раскрытия сущности. Все остальные варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники без изобретательских усилий на основе вариантов осуществления настоящей заявки, попадают в пределы объема защиты настоящего раскрытия сущности.

[00100] Во-первых, следует пояснить, что электронное устройство, приспосабливаемое в настоящем раскрытии сущности, может представлять собой сотовый телефон, планшетный PC, устройство для чтения электронных книг, проигрыватель по стандарту MP3 (стандарту уровня 3 Экспертной группы по киноизображению), проигрыватель по стандарту MP4 (стандарту уровня 4 Экспертной группы по киноизображению), портативный переносной компьютер, настольный компьютер и т.п. Между тем, электронное устройство включает в себя компонент накопления изображений, такой как камера.

[00101] Фиг. 1 является блок-схемой последовательности операций, показывающей способ для обнаружения прямой линии, согласно примерному варианту осуществления. Настоящий вариант осуществления иллюстрирует способ для обнаружения прямой линии, который должен применяться в электронном устройстве. Способ для обнаружения прямой линии может включать в себя следующие этапы.

[00102] На этапе 102 получается набор признаков гистограммы градиентов каждой из соответствующих пиксельных точек в изображении, при этом набор признаков гистограммы градиентов выполнен с возможностью отражать характеристики прямой линии локальной области, в которой расположена пиксельная точка.

[00103] На этапе 104 по меньшей мере один возможный вариант направления прямой линии, которая должна обнаруживаться, определяется согласно наборам признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек.

[00104] На этапе 106 точное направление и точная позиция прямой линии, которая должна обнаруживаться, определяются согласно по меньшей мере одному возможному варианту направления.

[00105] В заключение, в способе для обнаружения прямой линии, предоставленном посредством настоящего варианта осуществления, посредством получения набора признаков гистограммы градиентов каждой из соответствующих пиксельных точек в изображении; определения по меньшей мере одного возможного варианта направления прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно наборам признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек; и затем определения точного направления и точной позиции прямой линии, которая должна обнаруживаться, согласно по меньшей мере одному возможному варианту направления, при этом набор признаков гистограммы градиентов выполнен с возможностью отражать характеристики прямой линии локальной области, в которой расположена пиксельная точка, разрешается такая проблема в предшествующем уровне техники, что способ для обнаружения прямой линии может приводить к нарушению прямой линии и неточному результату обнаружения, когда контрастность края является слабой, или существуют шумовые помехи. По сравнению со связанным способом для обнаружения прямой линии в разделе "Уровень техники", способ для обнаружения прямой линии, предоставленный посредством настоящего варианта осуществления, ни использует преобразование Хафа, ни преобразует в двоичную форму изображение, за счет этого исключая влияние ошибок, вызываемых посредством преобразования в двоичную форму, и повышая точность обнаружения прямой линии.

[00106] Фиг. 2A является блок-схемой последовательности операций, показывающей способ для обнаружения прямой линии, согласно другому примерному варианту осуществления. Настоящий вариант осуществления иллюстрирует способ для обнаружения прямой линии, который должен применяться в электронном устройстве. Способ для обнаружения прямой линии может включать в себя следующие этапы.

[00107] На этапе 201 формируется полутоновое изображение для изображения.

[00108] До того, как обнаруживается прямая линия, электронное устройство сначала делает полутоновым собранное изображение, с тем чтобы формировать полутоновое изображение для изображения. Шкала полутонов классифицируется на 256 уровней, значение полутонов любой пиксельной точки (i, j) составляет I(i, j)ε[0, 255].

[00109] На этапе 202 получается набор признаков гистограммы градиентов соответствующих пиксельных точек в изображении.

[00110] Электронное устройство получает набор признаков гистограммы градиентов каждой из соответствующих пиксельных точек в изображении, набор признаков гистограммы градиентов выполнен с возможностью отражать характеристики прямой линии локальной области, в которой расположена пиксельная точка.

[00111] Этот этап может включать в себя следующие два подэтапа.

[00112] Во-первых, для каждой пиксельной точки (i, j) из соответствующих пиксельных точек вычисляется набор g(i, j) градиентов направления пиксельной точки.

[00113] Для каждой пиксельной точки (i, j) из соответствующих пиксельных точек электронное устройство вычисляет набор g(i, j) градиентов направления пиксельной точки. Набор градиентов направления одной пиксельной точки включает в себя значения градиентов направления пиксельной точки в K направлениях, и значение градиента направления пиксельной точки в любом направлении означает абсолютное значение разности между значением полутонов пиксельной точки и значением полутонов смежной пиксельной точки в направлении, K≥2. Значение K предварительно установлено согласно фактическим требованиям: чем больше значение K, тем более точным является результат обнаружения прямой линии. Чтобы уменьшать объем вычислений, значение K равно 4 или 8 при нормальных обстоятельствах.

[00114] Ссылаясь на фиг. 2B, предположим, что существует изображение I, размер изображения I составляет M*N (M, и N, соответственно, представляют число пиксельных точек в горизонтальном направлении и вертикальном направлении изображения I), M≥1, N≥1. Для любой пиксельной точки (i, j) в изображении I, i∈[0, M], j∈[0, N], набор градиентов направления, соответствующий пиксельной точке, составляет g(i, j).

[00115] Между тем, предполагается, что K=4, 4 направления, соответственно, представляют собой направления под углами в 0°, 45°, 90° и 135° к горизонтальному направлению, и значения градиентов направления пиксельной точки (i, j) в 4 направлениях, соответственно, записываются в качестве g₀(i, j), g₄₅(i, j), g₉₀(i, j) и g₁₃₅(i, j). В таком случае:

[00116] g(i, j)={g₀(i, j), g₄₅(i, j), g₉₀(i, j), g₁₃₅(i, j)}, при этом:

[00117] g₀(i, j)=|I(i+1, j)-I(i, j)|;

[00118] g₄₅(i, j)=|I(i-1, j-1)-I(i, j)|;

[00119] g₉₀(i, j)=|I(i, j-1)-I(i, j)|;

[00120] g₁₃₅(i, j)=|I(i+1, j-1)-I(i, j)|;

[00121] I(i, j) представляет значение полут