image-processing - 从图像中检测直线

Question

我正在做一个道路孔洞检测项目。我正在使用激光在道路上发射光束，并使用相机拍摄道路图像。图像可能是这样的

现在我想处理这个图像并给出一个结果是否是直的。如果它弯曲那么曲线有多大。我不明白该怎么做。我进行了很多搜索，但找不到合适的结果。有人可以帮我吗？

Answer 1

有几种不同的方法来测量直线的直线度。由于您的问题相当模糊，因此不可能说出最适合您的问题。

但这是我的建议：

使用线性回归计算通过您的点的最佳拟合直线，然后计算每个点与这条线的均方距离（直线越长，结果越小）。

Answer 2

这相当复杂，您的问题非常广泛，但让我们试一试：

1. 也许您必须识别像素图像中的点。有几个选项可以做到这一点，但我会通过模糊过滤器平滑图像，然后找到最红色的像素（被认为是点的中心）。将这些坐标存储在向量数组（x 乘以 y 的数组）中。

2. 我会在点之间使用样条插值。通过这种方式，人们可以简单地获得接触每个点的曲线的局部推导。

3. 如果一阶导数的最大值很小，则点在一条线上。如果你相信，这些点属于一条曲线，那么第二个推导就是你的曲率。

1. 您可能还依赖于一些专门从事图像处理的库（这是您挑战的图像处理部分）。opencv 就是一个这样的库。

对于 2。我会使用一些数学工具包，无论是 octave 还是母语的数学库。

Answer 3

您可能需要阅读这篇论文，它非常有趣，可以解决您的问题

Answer 4

正如@urzeit 建议的那样，您应该首先尽可能准确地找到这些点。如果没有看到真实的图片，真的没有办法给出好的建议，除了也许：尽量让自己的任务尽可能简单。例如，如果您可以将相机设置为非常短的快门时间（微秒，如果可能）并同时集中激光能量，“背景”将对图像亮度贡献更少的能量，激光光斑将简单成为黑暗背景上的亮点。

但是，测量线性度应该很简单：“线性度”只是“线性相关”的不同词。因此，您可以简单地计算X 和 Y 值之间的相关性。正如链接的维基百科页面上的图片所示，correlation=1 表示所有点都在一条线上。

如果你想要实际的线，你可以简单地使用Total Least Squares。