并行实现渐进概率Hough变换算法
创始人
2024-12-18 19:30:37
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并行实现渐进概率Hough变换算法的解决方法如下:

  1. 将图像分割成小块以提高并行效率。

  2. 为每个小块创建一个Hough空间。

  3. 并行地对每个小块进行如下操作:

    • 对每个像素进行边缘检测,将边缘像素的坐标存储起来。
    • 对边缘像素进行迭代,计算每个边缘像素的梯度角度。
    • 根据梯度角度和rho参数,计算出直线的参数空间。
    • 将直线参数空间投影到Hough空间中。
  4. 合并每个小块的Hough空间,得到整个图像的Hough空间。

  5. 对Hough空间进行阈值处理,找到直线的候选集。

  6. 对直线候选集进行非极大值抑制,消除重复的直线。

下面是一个示例代码,使用OpenMP库实现了并行的渐进概率Hough变换算法:

#include 
#include 

// 定义图像参数
const int imageWidth = 640;
const int imageHeight = 480;

// 定义Hough空间参数
const int rhoMax = std::sqrt(imageWidth*imageWidth + imageHeight*imageHeight);
const int thetaMax = 180;

// 定义阈值和非极大值抑制参数
const int threshold = 100;
const int nmsWindowSize = 5;

// 边缘检测函数
void detectEdges(const unsigned char* image, bool* edges) {
    // 实现边缘检测算法,将边缘像素的坐标存储在edges数组中
    // ...
}

// 并行实现渐进概率Hough变换算法
void parallelProgressiveHoughTransform(const unsigned char* image, std::vector>& lines) {
    // 创建Hough空间
    int* houghSpace = new int[rhoMax * thetaMax];
    memset(houghSpace, 0, rhoMax * thetaMax * sizeof(int));

    // 边缘检测
    bool* edges = new bool[imageWidth * imageHeight];
    memset(edges, 0, imageWidth * imageHeight * sizeof(bool));
    detectEdges(image, edges);

    // 并行计算Hough空间
    #pragma omp parallel for
    for (int y = 0; y < imageHeight; y++) {
        for (int x = 0; x < imageWidth; x++) {
            if (edges[y * imageWidth + x]) {
                for (int theta = 0; theta < thetaMax; theta++) {
                    double rho = x * std::cos(theta) + y * std::sin(theta);
                    int rhoIndex = static_cast(rho + rhoMax / 2);
                    #pragma omp atomic
                    houghSpace[rhoIndex * thetaMax + theta]++;
                }
            }
        }
    }

    // 阈值处理和非极大值抑制
    for (int rhoIndex = 0; rhoIndex < rhoMax; rhoIndex++) {
        for (int theta = 0; theta < thetaMax; theta++) {
            if (houghSpace[rhoIndex * thetaMax + theta] > threshold) {
                bool isMax = true;
                for (int i = -nmsWindowSize; i <= nmsWindowSize; i++) {
                    for (int j = -nmsWindowSize; j <= nmsWindowSize; j++) {
                        if (i != 0 && j != 0 && rhoIndex + i >= 0 && rhoIndex + i < rhoMax && theta + j >= 0 && theta + j < thetaMax) {
                            if (houghSpace[(rhoIndex + i) * thetaMax + theta + j] > houghSpace[rhoIndex * thetaMax + theta]) {
                                isMax = false;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    if (!isMax) {
                        break;
                    }
                }
                if (isMax) {
                    lines.push_back(std::make_pair(rhoIndex - rhoMax / 2, theta));
                }
            }

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