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Hough-Transformation

Schüler

Tags: Erklärung, Hough, transformation

 
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designer01

designer01 aktiv_icon

19:01 Uhr, 28.03.2016

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Guten Tag und Herren,

Ich habe ein Bild und würde gerne darin die Linien mittels einem Algorithmus erimtteln.
In Wikepedia bin ich auch Hough-Trafo gestossen und habe ein Algorithmus gefunden.
Versteht ihr den Algorithmus? Könnte ihn jemand erklären bitte?

Mfg
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Antwort
Werner-Salomon

Werner-Salomon aktiv_icon

23:28 Uhr, 29.03.2016

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Hallo,

Vielleicht lässt sich das am besten an Hand eines Beispiels erklären. Mal angenommen, Du hast ein Pixelbild (schwarz-gelb) wie ich es angehängt habe.
Aus diesem erzeugt man jetzt ein neues Bild - die sogenannte Hough-Transformation.
Bei dem neuen Bild werden horizontal Winkel aufgetragen und vertikal die mögliche Werte für d. Das ist hier der Bereich von -5 bis +5.
Nun betrachtet man jedes Pixel, welches gesetzt (also gleich 1 bzw. schwarz) ist, und berechnet für jeden der gewählten Winkel α (hier 0, 30, 60, ... 150 Grad) den Wert für d nach der Gleichung
d=xcosα+ysinα
Das ist die Tabelle ganz unten auf dem zweiten Bild. In der ersten Spalte ergeben sich die vier Werte 0,1,2 und 3 daraus werden die vier Koordinaten (0,0), (0,1), (0,2) und (0,3) im Hough-Bild. Der erste Parameter der Koordinate steht für den Winkel (hier 0 Grad) und der zweite für den berechneten Wert von d (gerundet!). Für jede gefundene Koordinate erhöht man den Wert im Hough-Bild um 1.
Bei der Spalte mit 120Grad kommt nun immer der Wert d=2 heraus. D.h. die Koordinate (120,2) wird viermal um 1 erhöht (rotes Feld).
Das macht auch Sinn, da jedes der schwarzen Pixel auf einer Geraden der Form
2=xcos120+ysin120
liegt, was letztlich die Hesseschen Normalform einer Geraden ist.
2=x(cos120sin120)

In einem Nachlauf sucht man nun im Hough-Bild nach dem höchsten Punkt (im einfachsten Fall) und erhält die Werte für d und α aus den Koordinaten eben dieses Punktes (120,2).

Gruß
Werner


Pixel
Hough
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