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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明公开了一种基于PROSAC与筛选合并的改进EDLines直线提取方法，包括步骤：1对图片进行高斯滤波，以平滑图像；2计算图片中每个像素的梯度方向和梯度大小；3遍历每个像素，选取在梯度方向上梯度值大于或等于相邻像素梯度值的像素，定义为锚点，4连接锚点，形成边缘像素链；5对每条边缘像素链剔除噪声点，拟合线段；6对步骤5得到的线段进行筛选和合并。本发明方法与现有的EDLines相比较其在非特征处提取的短线段更少，抗噪声干扰能力更强；本发明方法还对提取的线段进行筛选和合并处理，将断裂的线段合并为较长的线段，还原出的线段与实际吻合度更好，直线特征提取的准确度更高。

主权项：1.基于PROSAC与筛选合并的改进EDLines直线提取方法，包括步骤：1对图片进行高斯滤波，以平滑图像；2计算图片中每个像素的梯度方向和梯度大小；其特征在于：3遍历每个像素，选取在梯度方向上梯度值大于或等于相邻像素梯度值的像素，定义为锚点，4连接锚点，形成边缘像素链；5对每条边缘像素链采用PROSAC方法剔除噪声点，拟合线段，其又包括以下步骤：a从边缘像素链中任选2个像素作为线段的起点和终点，并根据所选的2个像素计算出一条直线；b求取边缘像素链中的其它像素到步骤a计算所得直线的加权距离，以加权距离在dH范围内的像素作为内点构成内点集；其中dH为给定阈值；di＝αdi1+βdi21 di2＝cosθ1-θ23其中，di为像素距直线的加权距离，di1为像素xi,yi到直线y＝kx+b的欧式距离，k为直线斜率，b为直线截距，di2为像素xi,yi梯度方向θ1与直线y＝kx+b的法线方向θ2的单位向量距离，α和β为权值因子；c以最大化内点数量为指标进行迭代过程，每次迭代过程中用于确定新直线的2个像素从上一次迭代得到的内点集里面选取，直至内点占像素链中所有像素的比例超过比例阈值τ或达到迭代次数num；d以最后一次迭代得到的线段作为最终结果，并输出提取到的线段方程；6对步骤5得到的线段进行筛选和合并，其包括以下步骤：A任意选择图片中的一条线段作为主线段，再拓展一个长为l+Δl,宽为Δw的矩形，主线段位于矩形的中心位置，矩形的长边与主线段平行，其中l为主线段的长度，Δl和Δw为设定的阈值，以向量相似度筛选矩形内及与矩形相交的线段，将满足向量相似度筛选公式的线段放入集合中得到线段集合；向量相似度筛选公式为： cosθ≥cosθmin7其中为主线段l1的向量表示，为待合并线段l2的向量表示；主线段l1的两个端点坐标分别为x1a,y1a、x1b,y1b，待合并线段l2的两个端点坐标分别为x2a,y2a、x2b,y2b，θ为主线段l1与待合并线段l2的夹角，θmin为设定的夹角阈值；B对线段集合中的线段按照与主线段的距离升序排序，距离度量公式为： 其中，为待合并线段的中点p的坐标，dp为中点p到主线段y＝k1x+b1的欧式距离，k1为直线斜率，b1为直线截距；C依次选择步骤B中升序排序中的线段作为待合并线段，将待合并线段正投影到包含该主线段的直线上，得到待合并线段的投影线段，再分情况合并线段：情况一：当投影线段的两个端点主线段之外，且投影线段的两个端点在主线段的同一侧，则计算主线段和投影线段的两相邻端点的距离，如果两个相邻端点的距离小于设定的阈值则在主线段的两个端点和投影线段的两个端点共四个端点中，取距离最大的两个端点所确定的线段作为主线段和待合并线段合并后的新线段；如果两个相邻端点的距离大于设定的阈值则不进行线段合并；情况二：当投影线段的两个端点在主线段的两端外侧，则取投影线段作为主线段和待合并线段合并后的新线段；情况三：当投影线段的一个端点在主线段上，投影线段的另一端点主线段外，则在主线段的两个端点和投影线段的两个端点共四个端点中，取距离最大的两个端点所确定的线段作为主线段和待合并线段合并后的新线段；情况四：当投影线段的两个端点都在主线段上，则取主线段作为主线段和待合并线段合并后的新线段；D重复步骤A-步骤C，完成图片中线段的合并。

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