线路检测 |使用 Java 进行角度检测

Question

我正在处理我的 UGV（无人地面车辆）捕获的一些图像，以使其在一条线上移动。

我想根据地平线获得那条线的角度。我将尝试用几个例子来解释：

上图会使我的 UGV 保持直线前进，因为角度约为 90 度。 但接下来会使其向左转，因为与地平线对比的角度约为 120。

我可以使用 otsu 进行阈值化，成功地将这些图像转换为下图：

并且还使用了边缘检测算法来得到这个：

但我现在被困在试图找到一种算法来检测这些边缘/线和输出 - 或帮助我输出 - 此类线的角度..

Answer 1

这是我使用 ImageJ 的尝试：

    // Open the Image
ImagePlus image = new ImagePlus(filename);

    // Make the Image 8 bit
IJ.run(image, "8-bit", "");

    // Apply a Threshold (0 - 50)
ByteProcessor tempBP = (ByteProcessor)image.getProcessor();
tempBP.setThreshold(0, 50, 0);
IJ.run(image, "Convert to Mask", "");

    // Analyze the Particles
ParticleAnalyzer pa = new ParticleAnalyzer(
    ParticleAnalyzer.SHOW_MASKS +
    ParticleAnalyzer.IN_SITU_SHOW,
    1023 +
    ParticleAnalyzer.ELLIPSE
    , rt, 0.0, 999999999, 0, 0.5);

IJ.run(image, "Set Measurements...", "bounding fit redirect=None decimal=3");

pa.analyze(image);

int k = 0;
double maxSize = -1;
for (int i = 0; i < rt.getCounter(); i ++) {
    // Determine creteria for best oval.
    // The major axis should be much longer than the minor axis.
    // let k = best oval
}
double bx = rt.getValue("BX", k);
double by = rt.getValue("BY", k);
double width = rt.getValue("Width", k);
double height = rt.getValue("Height", k);

// Your angle:
double angle = rt.getValue("Angle", k);
double majorAxis = rt.getValue("Major", k);
double minorAxis = rt.getValue("Minor", k);

代码的工作原理：

1. 使图像灰度化。
2. 对其应用阈值以仅获取暗区。这假定线条将始终接近黑色。
3. 应用粒子分析器来查找图像上的椭圆。
4. 遍历“粒子”以找到符合我们标准的粒子。
5. 从我们的粒子中获取角度。

以下是我分析图像时的示例：

注意：代码未经测试。我只是将我在 Visual ImageJ 中所做的转换为 Java。