houghlines

허프 변환(Hough Transform) 기반 선분 추출

구문

lines = houghlines(BW,theta,rho,peaks)

lines = houghlines(BW,theta,rho,peaks,Name=Value)

설명

lines = houghlines(BW,theta,rho,peaks)는 이진 영상 BW에서 허프 변환의 특정 Bin과 연결된 선분을 추출합니다. theta와 rho는 각각 허프 변환의 각 Bin에 대응하는 직선의 각도와 수직 오프셋입니다. peaks는 허프 변환 행렬에 있는 피크의 행과 열 좌표를 나열합니다. 반환된 값 lines는 추출된 선분에 대한 정보를 포함합니다.

lines = houghlines(BW,theta,rho,peaks,Name=Value)는 이름-값 인수를 사용하여 선 추출의 다양한 특성을 제어합니다. 예를 들어, MinLength=7을 지정하면 최소 길이가 7픽셀인 직선을 추출합니다.

예제

허프 변환을 사용하여 영상에서 직선 검출하기

영상을 작업 공간으로 읽어 들인 후, 영상의 중심을 기준으로 반시계 방향으로 영상을 33도 회전합니다.

I = imread("circuit.tif");
rotI = imrotate(I,33,"crop");

edge 함수를 사용하여 영상에서 경계를 찾습니다.

BW = edge(rotI,"canny");

회전된 이진 영상에 대해 허프 변환을 계산합니다.

[H,theta,rho] = hough(BW);

houghpeaks 함수를 사용하여 허프 변환 행렬 H에서 최대 5개의 피크를 찾습니다.

maxpeaks = 5;
thresh = ceil(0.3*max(H(:)));
P = houghpeaks(H,maxpeaks,Threshold=thresh);

길이가 적어도 7픽셀인 직선을 찾습니다. 직선 길이를 계산하기 전에, 5픽셀보다 작은 간격을 메웁니다.

lines = houghlines(BW,theta,rho,P,FillGap=5,MinLength=7);

원본 영상을 표시한 후, 검출된 직선을 녹색으로 겹쳐 표시합니다. 또한 각 직선의 시작 부분은 노란색으로, 끝부분은 빨간색으로 플로팅합니다.

imshow(rotI)
hold on
for k = 1:length(lines)
   xy = [lines(k).point1; lines(k).point2];
   plot(xy(:,1),xy(:,2),LineWidth=2,Color="green");
   plot(xy(1,1),xy(1,2),"x",LineWidth=2,Color="yellow");
   plot(xy(2,1),xy(2,2),"x",LineWidth=2,Color="red");
end

입력 인수

BW — 이진 영상

2차원 논리형 행렬 | 2차원 숫자형 행렬

이진 영상으로, 2차원 논리형 행렬 또는 2차원 숫자형 행렬로 지정됩니다. 숫자형 입력값의 경우 0이 아닌 픽셀은 1(true)로 간주됩니다.

데이터형: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

theta — 직선에 대한 법선 방향의 각도

숫자형 행렬

직선에 대한 법선 방향의 각도(단위: 도)로, [-90, 90) 범위의 요소를 갖는 숫자형 벡터로 지정됩니다. 각도는 x축에서부터 시계 방향으로 측정됩니다. 벡터의 각 요소는 허프 변환 행렬 H의 대응하는 열에 대한 theta 값을 지정합니다.

이 값을 hough 함수의 theta 출력 인수로 설정하십시오.

데이터형: double

rho — 원점에서 직선까지의 수직 오프셋

숫자형 벡터

원점에서 직선까지의 수직 오프셋(단위: 픽셀)으로, 숫자형 벡터로 지정됩니다. 원점은 영상의 왼쪽 위 코너 픽셀의 중심에 있습니다. 벡터의 각 요소는 허프 변환 행렬 H의 대응하는 행에 대한 rho 값을 지정합니다.

이 값을 hough 함수의 rho 출력 인수로 설정하십시오.

데이터형: double

peaks — 피크의 행과 열 좌표

숫자형 벡터

허프 변환에서 피크의 행과 열 좌표로, 숫자형 벡터로 지정됩니다. 이 값을 houghpeaks 함수의 peaks 출력 인수로 설정하십시오.

데이터형: double

이름-값 인수

선택적 인수 쌍을 Name1=Value1,...,NameN=ValueN으로 지정합니다. 여기서 Name은 인수 이름이고 Value는 대응값입니다. 이름-값 인수는 다른 인수 뒤에 와야 하지만, 인수 쌍의 순서는 상관없습니다.

예: lines = houghlines(BW,theta,rho,peaks,MinLength=7)은 직선의 최소 길이를 7픽셀로 지정합니다.

R2021a 이전 릴리스에서는 쉼표를 사용하여 각 이름과 값을 구분하고 Name을 따옴표로 묶으십시오.

예: lines = houghlines(BW,theta,rho,peaks,"MinLength",7);

FillGap — 동일한 허프 변환 Bin에 연결된 두 선분 사이의 거리

20 (디폴트 값) | 양수

동일한 허프 변환 Bin에 연결된 두 선분 사이의 거리로, 양수로 지정됩니다. 선분 사이의 거리가 지정된 값보다 작으면 houghlines 함수는 두 선분을 하나의 선분으로 병합합니다.

데이터형: double

MinLength — 직선의 최소 길이

40 (디폴트 값) | 양수

직선의 최소 길이로, 양수로 지정됩니다. houghlines 함수는 직선의 최소 길이보다 짧은 직선은 무시합니다.

데이터형: double

출력 인수

lines — 검출된 직선

구조체로 구성된 벡터

검출된 직선으로, 구조체로 구성된 벡터로 반환됩니다. 각 요소는 하나의 병합된 선분을 나타내며 다음 필드를 가집니다.

필드	설명
point1	선분의 첫 번째 끝점 좌표를 지정하는, 요소를 2개 가진 벡터 [X Y]
point2	선분의 두 번째 끝점 좌표를 지정하는, 요소를 2개 가진 벡터 [X Y]
theta	허프 변환 Bin에 대응하는 각도(단위: 도)
rho	허프 변환 Bin에 대응하는, 원점에서 직선까지의 수직 오프셋

확장 기능

C/C++ 코드 생성

MATLAB® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

사용법 관련 참고 및 제한 사항:

• houghlines 함수는 C 및 C++ 코드 생성을 지원합니다(MATLAB^® Coder™가 필요함). 자세한 내용은 Code Generation for Image Processing 항목을 참조하십시오.

• string형 인수는 컴파일타임 상수여야 합니다.

GPU 코드 생성

GPU Coder™를 사용하여 NVIDIA® GPU용 CUDA® 코드를 생성할 수 있습니다.

사용법 관련 참고 및 제한 사항:

• string형 인수는 컴파일타임 상수여야 합니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

hough | houghpeaks

도움말 항목

• 허프 변환(Hough Transform)
• Detect Lines and Highlight Longest Segment Using Hough Transform