簡述

基于python使用opencv實現在一張圖片中檢測出圓形，并且根據坐標和半徑標記出圓。不涉及理論，只講應用。

霍夫變換檢測圓形的原理

其實檢測圓形和檢測直線的原理差別不大，只不過直線是在二維空間，因為y=kx+b，只有k和b兩個自由度。而圓形的一般性方程表示為(x-a)²+(y-b)²=r²。那么就有三個自由度圓心坐標a,b,和半徑r。這就意味著需要更多的計算量，而OpenCV中提供的cvHoughCircle()函數里面可以設定半徑r的取值范圍，相當于有一個先驗設定，在每一個r來說，在二維空間內尋找a和b就可以了，能夠減少計算量。

相關函數

函數說明：

Python: cv2.HoughCircles(image, method, dp, minDist[, circles[, param1[, param2[, minRadius[, maxRadius]]]]]) → circles

參數說明:

• image- 8位，單通道，灰度輸入圖像。
• circles- 找到的圓的輸出向量。每個向量被編碼為3元素的浮點向量 （x，y，半徑）。
• circle_storage - 在C函數中，這是一個將包含找到的圓的輸出序列的內存存儲。
• method- 使用檢測方法。目前，唯一實現的方法是 CV_HOUGH_GRADIENT，基本上是 21HT，在[Yuen90]中有描述 。
• dp - 累加器分辨率與圖像分辨率的反比。例如，如果 dp = 1，則累加器具有與輸入圖像相同的分辨率。如果 dp = 2，則累加器的寬度和高度都是一半。
• minDist -檢測到的圓的中心之間的最小距離。如果參數太小，除了真正的參數外，可能會錯誤地檢測到多個鄰居圈。如果太大，可能會錯過一些圈子。
• param1 - 第一個方法特定的參數。在CV_HOUGH_GRADIENT的情況下， 兩個傳遞給Canny（）邊緣檢測器的閾值較高（較小的兩個小于兩倍）。
• param2 - 第二種方法參數。在CV_HOUGH_GRADIENT的情況下，它是檢測階段的圓心的累加器閾值。越小，可能會檢測到越多的虛假圈子。首先返回對應于較大累加器值的圈子。
• minRadius -最小圓半徑。
• maxRadius - 最大圓半徑。

這是根據opencv官方文檔谷歌翻譯過來的，參數比較多，但用的時候只修改一些主要的，傳入的圖像和最大最小圓半徑，以達到檢測出想要的圓的效果。

還有要注意函數的返回值

找到的圓的輸出向量。每個向量被編碼為3元素的浮點向量 （x，y，半徑）。

這句話不是很好理解，我們直接輸出返回值就會發現是個 三層嵌套list，最內層list有三個元素，分別是圓心的行，列，半徑，這表示一個圓的基本信息。多個圓基本信息組成了一個新的list，這個list包含了檢測到的所有圓，即長度就是檢測到圓的個數。最外層再加了個list，至于干啥的不清楚了，不影響使用就好。

下圖是輸出函數返回值的一個實例圖

實例演示

完整代碼

import  cv2

#載入并顯示圖片
img=cv2.imread('circle.png')
cv2.imshow('img',img)
#灰度化
gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
#輸出圖像大小，方便根據圖像大小調節minRadius和maxRadius
print(img.shape)
#霍夫變換圓檢測
circles= cv2.HoughCircles(gray,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,100,param1=100,param2=30,minRadius=5,maxRadius=300)
#輸出返回值，方便查看類型
print(circles)
#輸出檢測到圓的個數
print(len(circles[0]))

print('-------------我是條分割線-----------------')
#根據檢測到圓的信息，畫出每一個圓
for circle in circles[0]:
    #圓的基本信息
    print(circle[2])
    #坐標行列
    x=int(circle[0])
    y=int(circle[1])
    #半徑
    r=int(circle[2])
    #在原圖用指定顏色標記出圓的位置
    img=cv2.circle(img,(x,y),r,(0,0,255),-1)
#顯示新圖像
cv2.imshow('res',img)

#按任意鍵退出
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

運行結果

shell輸出截圖

總結

到此這篇關于基于OpenCVPython實現霍夫變換圓形檢測的文章就介紹到這了,更多相關OpenCV霍夫變換圓形檢測內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！