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Rotation- and Scale-Invariant Object Detection Using Compressed 2D Voting with Sparse Point-Pair Screening

delete2025-08-17
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OA
AI
C
Chenbo Shi
余
余跃 (Yue Yu)
张龚炜 封面图
张龚炜 (Gongwei Zhang)
S
Shaojia Yan
C
Changsheng Zhu
Y
Yanhong Cheng
C
Chun Zhang *
DOI:10.3390/electronics14153046delete
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摘要

摘要

En 中文
广义霍夫变换(GHT)是一种在旋转、缩放、平移和部分遮挡条件下进行刚体形状检测的强大方法,但其四维累加器带来了高昂的计算和内存需求,阻碍了实时部署。为解决此问题,我们提出了一种框架,通过结合两级稀疏点对筛选与加速查找,将四维搜索空间压缩为简洁的二维投票方案。在离线阶段,使用具有Otsu阈值的自适应Canny算子提取模板边缘,并将所有点对的梯度方向差量化,仅保留主导方向的点对,生成具有旋转和尺度不变性的描述符,填充到紧凑的二维参考表中。在线阶段,自适应网格仅选择每个单元中梯度最高的像素作为基点,而预计算的梯度方向桶表可实现对兼容子点的常数时间检索。每个有效的基点-子点对映射到查找表的索引,并在二维累加器的3×3邻域内进行“模糊”投票,其全局峰值确定物体中心。在200个真实工业零件(通过噪声、模糊、遮挡和非线性光照扩充至1000个样本)上的评估表明,本方法保持了超过90%的定位精度,与经典GHT精度相当,且速度提升十倍,比IGHT和LI-GHT变体快2~3倍,从而为工业刚体对象定位提供了一种稳健、实时的解决方案。
Keyword:
Generalized Hough Transform
rigid shape detection
2-D voting scheme
real-time localization
industrial object detection

期刊

Electronics 封面图
Electronics
IF:
2.6
论文数:
1.0W
被引数:
4.7W

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