1. 研究目的与意义（文献综述）

直线是一种数学上简单的描述符号，特别是线段,有简单的几何特性,用它们描述目标的边缘特征可以方便对规则的物体进行分类,进而可以提高后续图像处理的效率。直线检测对图像内容的理解提供了线索。直线检测也是计算机视觉的基础操作，例如边缘检测，平行检测，灭点检测以及直线匹配算法，都需要先进行直线检测，获得直线信息。直线检测是图像处理中十分重要的内容之一是图像分割的基础，在道路识别，建筑物识别，医学图像分析等邻域都有十分重要的应用。在图像处理领域，直线特征经常被用于高层处理，如立体匹配、目标跟踪、物体识别等，所以直线检测和分析对于数字图像处理有着重要的意义。

近几十年来伴随计算机技术的发展及图形图像的应用需求人们提出了许多直线提取算法，最经典的是Hough变换，相位编组法，Edge-Liking算法Token-Based算法，pred/Verif算法等。Hough变换是一种用来在边缘增强处理后的图像中，提取边缘特征的简便而有效的方法，它能够提取直线、圆、椭圆、二次曲线甚至是任意形状的边缘。而且Hough变换在计算机视觉、军事防御、办公自动化等领域都得到了普遍的关注和广泛的应用。其基本思想是将原图像变换到参数空间，用大多数边界点满足某种参数形式来描述图像中的线，通过设置累加器进行累积，求得峰值对应的点所需要的信息。Hough变换检测直线的优点在于有一定的容错性，对于直线断开的情况并不敏感，且不受图像旋转影响，Hough变换并不能很好的检测出图像中的直线。还有一种基于边缘像素连接的直线检测算法，其思想来源于数字图像处理最基本的线段检测方法，用模板来检测图像中的线段，这种方法认为直线是由长度相差不大的小线段阶梯式的分布组成的，基于这一认知，给出的直线检测流程：以行优先原则自上而下，从左往右扫描边缘图，如果检测一个像素属于一条直线且未被访问过，变换到直线检测流程。此算法检测到的直线都是真正存在于边缘的直线，其准确度大大提高，但是缺点是不能检测横线段于竖线段交替组成的直线。国内学者也提出较多的算法，主要有一种稳健的直线提取算法，基于边缘方向的直线提取算法，实时图像处理中一种快速的直线检测算法，一种稳健的直线提取和匹配算法等等。而这些算法主要是进一步提高直线的精度，弥补在边缘提取和细化中所遗漏的细节，免受噪声干扰提高直线的分辨度，算法的计算量小等方面，该进而取得实际的应用。

2. 研究的基本内容与方案

我的设计课题主要内容是实现数字图像中直线的检测提取，重点在于算法的实现。关于直线检测方法的算法国内外提出了一些，在此次的研究中我打算采用hough变换与一种基于边缘像素连接的直线检测算法，并拟采用matlab实现最终的结果。

此次研究将要设计的大概内容如下：

（1）图像读取：图像处理的第一步就是对所采集的图像进行读入；

3. 研究计划与安排

第1-4：查阅中、英文资料，完成开题报告，完成不少于2万字符的英文翻译任务；

第5-8周：学习和评测直线检测方法,学习hough变换和基于边缘像素连接的直线检测算法；

第9-16周：完成复杂背景图像中直线特征提取算法实现和评测总结；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 边肇祺.模式识别.清华大学出版社,2000.

[2] e．ottavianti，a pavan，m.bottazzie.brunclli f.casclli m.guerrero. a commmon image processing framework for 2dbarcode reading[j].image processing and its applications,conference no.465ieee.2009.

[3] arannamphol,steven h.chin,mohammed arozullah image compression with a hierachicalneural network[j].ieee transactions on aerospace and electronic systems,january,volume32 number 1,pp326-338,2006