帮我写一段python的LSWMS直线检测算法
时间: 2023-05-27 12:03:04 浏览: 112
LSWMS(Least Square Weighted Mean Subtraction)直线检测算法,是一种基于最小二乘法的直线检测算法。它可以在图像中自动识别直线和曲线,并准确地提取它们的参数,常用于图像处理、计算机视觉和机器人等领域。
下面是一个基于Python的LSWMS直线检测算法的例子:
```python
import numpy as np
import cv2
def LSWMS(img, threshold):
# 预处理图像,将其转换为灰度图像
gray_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 计算图像的梯度
sobelx = cv2.Sobel(gray_img, cv2.CV_64F, 1, 0, ksize=3)
sobely = cv2.Sobel(gray_img, cv2.CV_64F, 0, 1, ksize=3)
# 计算梯度方向
theta = np.arctan2(sobely, sobelx)
# 初始化图像空间
height, width = img.shape[:2]
accumulator = np.zeros((height, width), dtype=np.uint64)
# 遍历图像像素,累加直线
for y in range(height):
for x in range(width):
if np.abs(theta[y, x]) < np.pi/4 or np.abs(theta[y, x]) > 3*np.pi/4:
r = x
else:
r = y
# 计算权重
weight = np.exp(-np.power((sobelx[y, x]*np.cos(theta[y, x]) + sobely[y, x]*np.sin(theta[y, x])), 2)/threshold**2)
accumulator[r, int(y*np.sin(theta[y, x]) + x*np.cos(theta[y, x]))] += weight
# 选出最优直线
lines = []
for r in range(height):
for c in range(width):
if accumulator[r, c] > threshold:
lines.append((r, c, accumulator[r, c]))
lines = sorted(lines, key=lambda x:x[2], reverse=True)
return lines
# 测试
img = cv2.imread('test.jpg')
lines = LSWMS(img, 100)
for line in lines:
r, c, weight = line
theta = np.arctan2(sobely[r, c], sobelx[r, c])
a = np.cos(theta)
b = np.sin(theta)
x0 = a*c
y0 = b*c
x1 = int(x0 + 1000*(-b))
y1 = int(y0 + 1000*(a))
x2 = int(x0 - 1000*(-b))
y2 = int(y0 - 1000*(a))
cv2.line(img,(x1,y1),(x2,y2),(0,0,255),2)
cv2.imshow('LSWMS', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
这段代码首先通过Sobel算子计算了图像的梯度,然后根据梯度方向和权重对图像中的每个像素进行了累加,从而检测出了直线。最后,选出了累加值最高的直线,并在原图上画出了此直线。