基于霍夫变换的直线检测MATLAB系统实现

资 源 简 介

本项目使用MATLAB实现基于霍夫变换的直线检测系统，具备图像预处理、边缘检测和直线定位功能。系统可自动识别多种场景图像中的直线结构，并提供可视化结果，适用于计算机视觉和图像分析应用。

详 情 说 明

基于霍夫变换的直线检测系统设计与实现

项目介绍

本项目实现了一个完整的直线检测系统，核心算法采用霍夫变换技术，能够对输入图像中的直线特征进行精确识别和定位。系统通过图像预处理、参数空间计算、峰值检测等步骤，有效提取图像中的直线结构，适用于多种场景下的直线检测需求。该系统不仅提供直观的可视化检测结果，还输出详细的直线参数和统计信息。

功能特性

• 图像预处理：自动将输入图像转换为灰度图，并采用Canny算法进行边缘检测，为霍夫变换提供高质量的输入
• 霍夫变换计算：实现高效的霍夫空间参数计算，将图像空间中的直线映射为参数空间的累积点
• 峰值检测优化：采用先进的峰值检测技术识别霍夫空间中的局部最大值，准确对应图像中的直线
• 多参数调节：支持用户自定义边缘检测阈值、霍夫变换参数等关键参数，适应不同图像特性
• 结果可视化：在原图上用红色线条清晰标注检测到的直线，直观展示检测效果
• 数据分析输出：提供直线的极坐标参数（ρ, θ）列表、直线数量统计、长度分布等详细分析结果
• 霍夫空间可视化：生成霍夫参数空间的热力图，便于算法调试和参数优化

使用方法

1. 准备输入图像：准备包含明显直线特征的JPG、PNG或BMP格式图像，建议分辨率不低于640x480
2. 参数设置：根据图像特性调整边缘检测阈值和霍夫变换参数（可选）
3. 运行检测：执行主程序开始直线检测过程
4. 查看结果：系统将输出标注后的检测图像、直线参数列表和统计信息
5. 分析热力图：通过霍夫空间热力图可进一步分析检测效果和参数设置合理性

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存要求：建议4GB以上内存
• 存储空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括图像读取与格式验证、预处理操作（灰度转换与边缘增强）、霍夫空间构建与累加、直线特征识别与参数提取、检测结果的可视化渲染以及数据输出（直线参数与统计信息生成）。该文件作为系统入口，协调各算法模块顺序执行，确保从图像输入到结果输出的完整处理链路。