t6: contornos transformada de hough (th)
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T6: ContornosTransformada de Hough (TH)
2Transformada de Hough
Índice
Motivación
Detección de rectas
Espacio acumulador
Proceso de detección
Detección de otras formas geométricas
La TH generalizada
Características y aspectos prácticos
Variantes y aplicaciones
Bibliografía
Propuesta de artículos
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3Transformada de Hough
Motivación
4Transformada de Hough
Detección de rectas
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5Transformada de Hough
Detección de rectas
6Transformada de Hough
Espacio acumulador
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7Transformada de Hough
Proceso de detección
8Transformada de Hough
Detección de otras formas geométricas
Círculo
Elipse
Polígonos…Cualquier curva expresable analíticamente
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9Transformada de Hough
Polígonos
10Transformada de Hough
Círculos: método naïve
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11Transformada de Hough
Círculos: en dos etapas
Etapa 1: Localizar el centro
Etapa 2: Descubrir el radio
12Transformada de Hough
Radio y número de círculos conocidos
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13Transformada de Hough
Detección de monedas
14Transformada de Hough
Otro ejemplo
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15Transformada de Hough
Detección de elipses: ejemplo
16Transformada de Hough
TH Generalizada
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17Transformada de Hough
Características y aspectos de la TH
Ventajas:
• Robustez a ruido y oclusiones.
• Robustez a presencia de otras formas
• Detección de múltiples instancias en una “pasada”
Aspectos:
• Detección de falsos positivos
• Coste computacional
• Resolución del espacio acumulador
• Localización de picos
• Precisión de los parámetros
18Transformada de Hough
Coste computacional
Coste espacial y temporal función de:
• Tamaño imagen
• Tamaño espacio acumulador
Nº parámetros y su resolución
• Número de edgels y cantidad de ruido
Algunas estrategias para disminuir el coste:
• LUTs de seno y coseno
• Uso de la dirección del gradiente
• Multiresolución: se empieza con poca resolución
• Proyecciones: encontrar picos en acumuladores 2D
• Partición en subimágenes
• TH combinatoria
• Implementaciones paralelas
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19Transformada de Hough
TH combinatoria / aleatoria
20Transformada de Hough
Dimensiones del espacio acumulador
¿Cuál es el tamaño apropiado para el acumulador?
• Demasiado pequeño:
Baja precisión
Mayor tolerancia al ruido (ver figura)
• Demasiado grande
Muchos recursos computacionales
Estructuras de datos para tener cualquier resolución
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21Transformada de Hough
TH rápida de Ho & Chen
22Transformada de Hough
Dispersión de los picos
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23Transformada de Hough
Detección de picos
Suavizar espacio acumulador antes de la búsqueda
Técnicas de agrupamiento (clustering)
“Eliminar” pico detectado tras cada iteración
¿Cuántos picos buscar? ¿Cuáles son “verdaderos”?
• Umbral de votos
• Conocimiento a priori
• Restricciones del problema
24Transformada de Hough
Detección de segmentos de recta
Dos problemas tras la detección:
• Cada pico representa una recta, no un segmento
• Parámetros encontrados a la resolución del acumulador
Estrategias:
• Para cada celda (bin), guardar edgels, no sólo votos
• “Rastrear” imagen cerca de la recta
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25Transformada de Hough
Otras variantes y aplicaciones
Votos ponderados A(Ψ) = A(Ψ) + W(P{pixel=edgel})
TH sobre niveles de gris; detección de franjas
TH borrosa (Fuzzy HT)
Detección de otras características:
• Agujeros y esquinas
• Simetría
Problemas de correspondencia
• Visión estéreo
• Estimación de movimiento
Problemas de optimización paramétricos
26Transformada de Hough
Estimación de movimiento con la TH
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27Transformada de Hough
Seguimiento con la TH
28Transformada de Hough
Alineación de texto (skew detection)
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29Transformada de Hough
Inspección visual en la industria
30Transformada de Hough
Asistencia a la conducción
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31Transformada de Hough
Medicina
32Transformada de Hough
Demos
Drag mouse in image or Hough spacehttp://www.vision.ee.ethz.ch/~jhug/MoseIadarola/Hough6.html
Paint something and find longest linehttp://www.physik.uni-osnabrueck.de/nonlinop/Houugh/LineHough.html
Animation of HT http://www.anc.ed.ac.uk/%7Eamos/hough.html
Circular HT: Java applethttp://markschulze.net/java/hough
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33Transformada de Hough
Bibliografía
Básica• Dana H. Ballard, Christopher M. Brown. Computer vision.
Prentice Hall, 1982 (Cap. 4) http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/BOOKS/BANDB/LIB/bandb4_3.pdf
• Sonka, M.; Hlavac, V. and Boyle, R. Image Processing, Analysis and Machine Vision, Ed. Chapman & Hall Ed. 1993 (Cap. 5.2.6, pp. 149-159)
• Jain, R. and Kasturi, R. and Schunck, B.G. (1995), Machine Vision, Ed. McGraw-Hill. (Cap. 6.8.4, pp. 218-223)
Avanzada• E. R. Davis. Machine Vision: theory, algorithms,
practicalities. Academic Press, 1990 (Caps. 8-14)• Illingworth, J., and Kittler, J., A Survey of the Hough
Transform, Computer Vision Graphics and ImageProcessing, vol. 44, pp. 87-116, 1988.
34Transformada de Hough
Propuestas de artículos
A Hough transform based line recognition methodutilizing both parameter space and image space JiqiangSong and Michael R. LyuPattern Recognition, 38(4), April 2005, pp. 539-552http://www.elsevier.com/locate/patcog
An effective voting method for circle detectionShih-Hsuan Chiu and Jiun-Jian Liaw Pattern Recognition Letters, 26(2), 15 January 2005, pp.121-133 http://www.elsevier.com/locate/patrec
Size invariant circle detectionT. J. Atherton and D. J. Kerbyson Image and Vision Computing, 17(11), Sept. 1999, pp.795-803http://www.elsevier.com/locate/imavis
Accurate and efficient curve detection in images: theimportance sampling Hough transformDaniel Walsh and Adrian E. RafteryPattern Recognition, 35(7), July 2002, pp.1421-1431http://www.elsevier.com/locate/patcog