本项目旨在利用MATLAB平台深度实现数字图像处理中核心的霍夫变换(Hough Transform)算法,专注于从复杂的数字图像背景中提取直线和圆等几何特征。系统主要包含三个处理阶段:预处理、变换与累积、特征提取与还原。首先,项目模块对输入图像进行灰度化转换、高斯滤波降噪以及增强处理,随后利用Canny边缘检测算子提取图像中的强边缘,生成二值化的边缘映射图。第二阶段是核心的变换过程,对于直线检测,系统将笛卡尔坐标系的边缘点映射到极坐标参数空间(Rho-Theta空间),构建二维累加器数组;对于圆检测,则构建涉及圆心坐标和半径的三维累加器空间。算法通过遍历边缘点对参数空间进行投票累积。第三阶段通过设定阈值在累加器阵列中搜索局部峰值,这些峰值代表了图像中显著存在的几何形状参数。最后,系统利用这些参数在原始图像上逆向绘制出检测到的直线或圆形,并提供霍夫空间的频谱可视化功能,帮助用户理解参数分布情况。该项目具有良好的抗噪性和应对边缘断裂的能力,广泛应用于车道线识别、条形码扫描矫正、虹膜识别及工业工件检测等领域。