ハフ変換による円検出

目的

このチュートリアルでは
  • ハフ変換による円検出の方法を学びます.
  • 以下の関数の使い方を学びます: cv2.HoughCircles()

理論

円を表す式は (x-x_{center})^2 + (y - y_{center})^2 = r^2 となります.ここで (x_{center},y_{center}) は円の中心, r は円の半径を表します.円を表すにはこの三つのパラメータを使うので3次元積算機が必要になりますが,これは非効率的です.OpenCVは巧妙な方法 Hough Gradient Method を使ってエッジの勾配を使います.

円検出に使う関数は cv2.HoughCircles() です.大量の引数がありますが,ドキュメントに詳しく説明されているので,早速コードを見てみましょう.

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('opencv_logo.png',0)
img = cv2.medianBlur(img,5)
cimg = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_GRAY2BGR)

circles = cv2.HoughCircles(img,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,20,
                            param1=50,param2=30,minRadius=0,maxRadius=0)

circles = np.uint16(np.around(circles))
for i in circles[0,:]:
    # draw the outer circle
    cv2.circle(cimg,(i[0],i[1]),i[2],(0,255,0),2)
    # draw the center of the circle
    cv2.circle(cimg,(i[0],i[1]),2,(0,0,255),3)

cv2.imshow('detected circles',cimg)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

結果は以下のようになります:

Hough Circles

補足資料

課題