Javaを使用したOpenCVハフ線変換の実装

ハフ ライン変換を使用すると、特定の画像内の直線を検出できます。 OpenCV では、標準ハフ線変換と確率的ハフ線変換という 2 つのハフ線変換方法が使用できます。

Imgproc クラスの HoughLines() メソッドを使用して、標準のハフ ライン変換を適用できます。このメソッドは次のパラメータを受け入れます:

• ソース イメージを表す 2 つの Mat オブジェクトと、ライン パラメータ (r、Φ) を格納するベクトル。

• パラメータ r (ピクセル) と Φ (ラジアン) の解像度を表す 2 つの double 変数。

• ラインを「検出」するために必要な交差点の最小数を表す整数。

Imgproc クラスの HoughLinesP() メソッド (同じパラメーター) を使用して、 確率的ハフ ライン変換 を適用できます。

Imgproc クラスの Canny() メソッドを使用して、特定のイメージ内のエッジを検出できます。このメソッドは次のパラメータを受け入れます:

• ソース イメージとターゲット イメージを表す 2 つの Mat オブジェクト。

• しきい値を保存するために使用される 2 つの double 変数。

Canny エッジ検出器を使用して特定の画像のエッジを検出するには、次の手順に従います。

• Imgcodecs クラスの imread() を使用します。メソッドは、ソース画像の内容。

• Imgproc クラスの cvtColor() メソッドを使用して、グレースケール画像に変換します。

• Imgproc クラスの Blur() メソッドを使用して、カーネル値 3 で結果の (グレースケール) イメージをぼかします。

• Imgproc の canny() メソッドを使用して、ぼやけた画像に Canny エッジ検出アルゴリズムを適用します。

• すべての値が 0 の空の行列を作成します。

• Mat クラスの copyTo() メソッドを使用して、検出されたエッジを Mat クラスに追加します。

#例

import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javafx.application.Application;
import javafx.embed.swing.SwingFXUtils;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.image.WritableImage;
import javafx.stage.Stage;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Point;
import org.opencv.core.Scalar;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
public class HoughLineTransform extends Application {
   public void start(Stage stage) throws IOException {
      //Loading the OpenCV core library
      System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
      String file ="D:\Images\road4.jpg";
      Mat src = Imgcodecs.imread(file);
      //Converting the image to Gray
      Mat gray = new Mat();
      Imgproc.cvtColor(src, gray, Imgproc.COLOR_RGBA2GRAY);
      //Detecting the edges
      Mat edges = new Mat();
      Imgproc.Canny(gray, edges, 60, 60*3, 3, false);
      // Changing the color of the canny
      Mat cannyColor = new Mat();
      Imgproc.cvtColor(edges, cannyColor, Imgproc.COLOR_GRAY2BGR);
      //Detecting the hough lines from (canny)
      Mat lines = new Mat();
      Imgproc.HoughLines(edges, lines, 1, Math.PI/180, 150);
      for (int i = 0; i < lines.rows(); i++) {
         double[] data = lines.get(i, 0);
         double rho = data[0];
         double theta = data[1];
         double a = Math.cos(theta);
         double b = Math.sin(theta);
         double x0 = a*rho;
         double y0 = b*rho;
         //Drawing lines on the image
         Point pt1 = new Point();
         Point pt2 = new Point();
         pt1.x = Math.round(x0 + 1000*(-b));
         pt1.y = Math.round(y0 + 1000*(a));
         pt2.x = Math.round(x0 - 1000*(-b));
         pt2.y = Math.round(y0 - 1000 *(a));
         Imgproc.line(cannyColor, pt1, pt2, new Scalar(0, 0, 255), 3);
      }
      //Converting matrix to JavaFX writable image
      Image img = HighGui.toBufferedImage(cannyColor);
      WritableImage writableImage= SwingFXUtils.toFXImage((BufferedImage) img, null);
      //Setting the image view
      ImageView imageView = new ImageView(writableImage);
      imageView.setX(10);
      imageView.setY(10);
      imageView.setFitWidth(575);
      imageView.setPreserveRatio(true);
      //Setting the Scene object
      Group root = new Group(imageView);
      Scene scene = new Scene(root, 595, 400);
      stage.setTitle("Hough Line Transform");
      stage.setScene(scene);
      stage.show();
   }
   public static void main(String args[]) {
      launch(args);
   }
}

入力画像

出力

#実行後、上記のコードは次の出力を生成します -

#

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