Matlab圆检测技术:Hough变换实现详解

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资源摘要信息:"该资源为名为circle_detect.rar的压缩文件,包含的子文件包括***.txt和FindCircles。文件标题暗示该资源与圆检测技术相关,特别是利用Hough变换进行圆检测的Matlab源代码。Hough变换是一种广泛应用于图像处理中的特征提取技术,尤其擅长于从图像中识别简单的几何形状,如直线、圆和椭圆等。 描述部分明确指出,该资源提供的是一段Matlab源代码,其核心功能是利用Hough变换来检测图像中的圆。Hough变换检测圆的基本原理是将图像空间转换为参数空间,通过累加器的方式,记录潜在圆心和半径的组合,然后在参数空间中寻找局部最大值,这些最大值对应于图像空间中的圆形物体。 标签部分列出了三个关键词:'circle'、'hough'、'hough_circle'和'圆_检测',这些关键词进一步证实了该资源专注于圆检测领域,并且使用了Hough变换技术。通过这些标签,用户可以快速定位到包含圆检测算法的资源。 在文件名称列表中,'***.txt'可能是一个文本文件,它可能包含相关的文档说明、版权信息、使用说明或其他文档资料。'FindCircles'很可能是源代码文件的名称,指明了代码的主要功能是寻找图像中的圆。在实际应用中,这段Matlab代码可以帮助开发者实现图像中圆形物体的自动识别,这对于机器视觉、医疗图像分析、质量检测等领域具有实际的应用价值。 Hough变换检测圆的算法步骤可以分为以下几个关键点: 1. 边缘检测:首先对输入图像进行边缘检测,提取出边缘图像,因为只有边缘信息中可能包含圆形物体的轮廓。 2. Hough变换:应用Hough变换于边缘图像,变换公式为: - 对于二值图像中的每一个点(x,y),在参数空间中对每个可能的圆心(rho, theta)进行投票。 - 对于连续边缘上的点,根据圆的几何方程计算出可能的半径rho和角度theta,累加参数空间对应点的值。 3. 圆心和半径的确定:通过检测参数空间中的局部最大值来确定圆心和半径。 4. 圆的绘制:最后根据检测到的圆心和半径在原图像上绘制圆,以可视化识别结果。 在实际开发中,使用Matlab进行圆检测具有编程简单、执行效率高等优点,因为Matlab提供了强大的图像处理工具箱,其中包含了Hough变换的现成函数。开发者可以方便地调用这些函数,并对其进行适当的修改以适应特定的应用需求。 总之,该资源为Matlab开发者提供了一个实用的圆检测工具,能够帮助他们在图像处理项目中快速实现圆形物体的检测和分析。"

修改此代码使其可重复运行import pygame import sys from pygame.locals import * from robomaster import * import cv2 import numpy as np focal_length = 750 # 焦距 known_radius = 2 # 已知球的半径 def calculate_distance(focal_length, known_radius, perceived_radius): distance = (known_radius * focal_length) / perceived_radius return distance def show_video(ep_robot, screen): 获取机器人第一视角图像帧 img = ep_robot.camera.read_cv2_image(strategy="newest") 转换图像格式,转换为pygame的surface对象 img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) img = cv2.transpose(img) # 行列互换 img = pygame.surfarray.make_surface(img) screen.blit(img, (0, 0)) # 绘制图像 def detect_white_circle(ep_robot): 获取机器人第一视角图像帧 img = ep_robot.camera.read_cv2_image(strategy="newest") 转换为灰度图像 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) 进行中值滤波处理 gray = cv2.medianBlur(gray, 5) 检测圆形轮廓 circles = cv2.HoughCircles(gray, cv2.HOUGH_GRADIENT, 1, 50, param1=160, param2=40, minRadius=5, maxRadius=60) if circles is not None: circles = np.uint16(np.around(circles)) for circle in circles[0, :]: center = (circle[0], circle[1]) known_radius = circle 在图像上绘制圆形轮廓 cv2.circle(img, center, known_radius, (0, 255, 0), 2) 显示图像 distance = calculate_distance(focal_length, known_radius, known_radius) 在图像上绘制圆和距离 cv2.circle(img, center, known_radius, (0, 255, 0), 2) cv2.putText(img, f"Distance: {distance:.2f} cm", (center[0] - known_radius, center[1] - 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 2) cv2.imshow("White Circle Detection", img) cv2.waitKey(1) def main(): pygame.init() screen_size = width, height = 1280, 720 screen = pygame.display.set_mode(screen_size) ep_robot = robot.Robot() ep_robot.initialize(conn_type='ap') version = ep_robot.get_version() print("Robot version: {0}".format(version)) ep_robot.camera.start_video_stream(display=False) pygame.time.wait(100) clock = pygame.time.Clock() while True: clock.tick(5) # 将帧数设置为25帧 for event in pygame.event.get(): if event.type == QUIT: ep_robot.close() pygame.quit() sys.exit() show_video(ep_robot, screen) detect_white_circle(ep_robot) if name == 'main': main()

2023-07-13 上传