检测直线方法 python

霍夫直线检测

import cv2 as cv
import numpy as np
img = cv.imread('1.png')


def line_detection(image):
    gray = cv.cvtColor(image, cv.COLOR_BGR2GRAY)
    # apertureSize做Canny时梯度窗口的大小
    edges = cv.Canny(gray, 50, 150, apertureSize=3)
    # 返回的是r和theta
    lines = cv.HoughLines(edges, 1, np.pi/180, 200)
    for line in lines:
        print(type(line))
        rho, theta = line[0]
        a = np.cos(theta)
        b = np.sin(theta)
        x0 = a*rho
        y0 = b*rho
        # 乘以1000，是根据源码乘的，通过x1、x2、y1、y2画一条直线
        x1 = int(x0+1000*(-b))
        y1 = int(y0+1000*a)
        x2 = int(x0-1000*(-b))
        y2 = int(y0-1000*a)
        cv.line(image, (x1, y1), (x2, y2), (0, 0, 255), 2)  # 2是所画直线长度的宽
        print(x1,y1,x2,y2)
    cv.imshow('image_lines', image)

line_detection(img);
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

结论 ： 效果不好，漏检很多，不适合精密场合

使用lsd算法检测直线

http://www.ipol.im/pub/art/2012/gjmr-lsd/
LSD的基本实现流程是计算出图像的梯度和场方向，然后对梯度进行排序，然后从大到小进行区域增长，之后对增长得到的区域求最小外接矩形，如果矩形不满足要求，则修改参数重新生长或者修改矩形的大小和位置，若仍旧不满足，则放弃该区域，该方法由于版权问题在opencv中被剔除，有兴趣可以自行找到该作者的主页去

使用fld算法

注意这个算法再contrib包中，先要安装，pip install opencv-contrib-python

## 使用ximgproc的createFastLineDetector
import cv2
import numpy as np

### 读取输入图片
img0 = cv2.imread("1.png")
### 将彩色图片转换为灰度图片
img = cv2.cvtColor(img0,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

### 创建一个LSD对象
fld = cv2.ximgproc.createFastLineDetector()
### 执行检测结果
dlines = fld.detect(img)
### 绘制检测结果
color = 100
for dline in dlines:
    x0 = int(round(dline[0][0]))
    y0 = int(round(dline[0][1]))
    x1 = int(round(dline[0][2]))
    y1 = int(round(dline[0][3]))
    color=color+30
    if color>225:
        color= 10
    cv2.line(img0, (x0, y0), (x1,y1), (color,color,color), 1, cv2.LINE_AA)
    print(x0,y0,x1,y1)
# 显示并保存结果
cv2.imwrite('res.jpg', img0)
cv2.imshow("LSD", img0)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

结论，较好，但是要自行合并直线

EDlines算法原理

1 运行一个灰度图像，运行边缘检测、边缘绘制ED算法，产生像素相邻的链，称之为边缘。边缘线段直观地反应对象的边界。
2 利用直线度准则，即最小二乘直线拟合法，从生成的像素链中提取线段。
3 线的验证步骤定于亥姆霍兹原理Helmholtz principle ，用来消除虚假线段的检测。
edlines算法无论是速度和效果都是可以的，可以自行研究该算法，该算法研究完毕应该会得到很多东西。

halcon 带通滤波

如果有钱可以考虑halcon商业软件

read_image (Bk45, 'bk45')

*带通滤波
bandpass_image (Bk45, Lines, 'lines')
threshold (Lines, Region, 128, 255)

*计算划痕
skeleton (Region, Skeleton)
dev_set_colored (12)

*生成轮廓
gen_contours_skeleton_xld (Skeleton, Contours, 5, 'filter')
dev_display (Bk45)
dev_display (Contours)