OpenCV自学笔记29. lsd直线检测算法(未完)

lsd直线检测算法

LSD是一种直线检测分割算法，它能在线性的时间内得出亚像素级精度的检测结果。该算法被设计成可以在任何数字图像上都无需参数调节。

参考：http://blog.csdn.net/lien0906/article/details/38417191

1、lsd算法的步骤(未完)

LSD算法的步骤如下：

1、图像缩放

2、梯度计算

3、梯度排序

4、阈值检测

5、区域增长

6、矩形近似

下面分别介绍每一个步骤：

1、图像缩放

2、梯度计算

3、梯度排序

4、阈值检测

5、区域增长

计算每个像素点8-邻域内level-line的角度，如果某个像素点的level-line角度与区域内平均的level-line角度相近（小于22.5°），则将该像素点加入到区域中，并重新计算区域内的平均level-line角度。

如下图所示：LSD算法将线段看做一小段图像区域，在这个区域中，图像的灰度发生剧烈变化，灰度变化的方向为梯度方向(Gradient)，与梯度方向垂直的方向为线段方向（Level-Line）。



6、矩形近似

使用矩形覆盖区域，区域的质心就是矩形的中心。

2、lsd源码分析

3、实例

这个Demo用到的测试图像是：



下面的代码，部分参考自：OpenCV官网

lsd_lines.cpp

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
string path = "images/test3.jpg";
Mat image = imread(path, IMREAD_GRAYSCALE);
blur(image, image, Size(3,3)); // 使用3x3内核来降噪
Canny(image, image, 50, 200, 3); // Apply canny edge

// Create and LSD detector with standard
/*
LSD_REFINE_NONE，没有改良的方式；
LSD_REFINE_STD，标准改良方式，将带弧度的线（拱线）拆成多个可以逼近原线段的直线度；
LSD_REFINE_ADV，进一步改良方式，计算出错误警告数量，通过增加精度，减少尺寸进一步精确直线。
*/
Ptr<LineSegmentDetector> ls = createLineSegmentDetector(LSD_REFINE_STD);
double start = double(getTickCount());
vector<Vec4f> lines_std;

// Detect the lines
ls->detect(image, lines_std);

// Show found lines
Mat drawnLines(image);
ls->drawSegments(drawnLines, lines_std);

Mat only_lines(image.size(), image.type());
ls->drawSegments(only_lines, lines_std);

imshow("【lsd直线检测】", drawnLines);
imshow("【仅仅是直线】", only_lines);

waitKey(0);
return 0;
}

结果图分析

程序首先对源图像滤波降噪，然后使用canny边缘检测算法，提取图像中的边缘。接着创建LineSegmentDetector对象的智能指针并初始化，用于直线检测。

最后，将检测到的直线绘制出来。

createLineSegmentDetector的函数说明如下：