科 / 研 / 图 / 像 / 处 / 理
怎样 自动检测图片中的某些特征，例如圆、直线等，是图像处理中一类重要的问题。
在ImageJ中，把图像二值化，然后Analyze Particle，可以识别出不同的物体。如果物体是堆叠在一起的，可以通过Watershed分割开来。
但如果 圆形是堆叠在一起，或者圆形的边缘不完整，这种方法就无法很好地解决圆形检测的问题：
▲watershed不能很好应对圆形堆叠的情况
▲fill holes无法处理圆形边缘残缺的情况
针对这一问题，圆形霍夫变换 (circle Hough Transform) 可以用于检测不完美图像中的圆形：
https://en.wikipedia.org/wiki/Circle_Hough_Transform
circle Hough Transform的原理其实并不复杂，可以理解成：沿着图像边界(Edge)的每个pixel，画一个已知半径的圆：
每个圆经过的区域，都会在图像上加一，最后会形成一个霍夫参数空间的图像：
通过寻找局部最大值，就可以检测到特定圆的圆心坐标。
但这种方法 一次只能找到一种特定半径的圆，如果要找到左上角的那个小圆的坐标，就需要以更小的半径画圆。
ImageJ中有自动进行圆形检测的插件——circle Hough Transform：
这篇文章会介绍怎样用circle Hough Transform进行圆形检测。
一、插件安装
一、插件安装
1、打开更新页面（Help->Update...）
出现下面这个页面后，点击Manage update sites：
2、勾选UCB Vision Sciences
勾选UCB
Vision Sciences，然后点击Close。
3、安装插件
点击Apply changes。
重启ImageJ，即可在Plugins -> UCB Vision Sciences -› Hough Circle Transform里找到该插件。
二、插件使用
1、得到图像边界（Process -> Find Edge）
图像需要先转为8-bit的灰度图（如果原本是16-bit就不用转了）
2、二值化边界（Image -> Adjust - Threshold）
调整合适的Threshold后Apply，将图像转为二值化。
3、测量圆形半径的大致范围
画直线，测量最大、最小圆的直径，从而估算出图像中圆形大概的半径范围。这里测得最小半径为42左右，最大半径为79左右。单位都为pixel。
3、圆形检测（Plugins -> UCB Vision Sciences -> Hough Circle Transform）
打开Hough Circle Transform插件，这里只讲Easy Mode：
这里比较关键的参数为：
Minimum search radius: 最小半径
Maximum search radius: 最大半径
Hough score threshold: Threshold越小，检测到圆形阅读
上一步已经测得了大概的半径范围，设置完成后，点击OK后即可得到结果：
Results中可以得到每个圆的圆心以及实际半径。
这里需要注意，因为circle Hough Transform在检测圆形的时候，是通过在Hough space寻找score较大的点。Hough score threshold需要根据结果，进行调整：
Advanced Mode可以调整步长、circle数量以及转换分辨率等参数，如果图像比较大，圆比较多，可以通过调这些参数加快运行速度：
大家记得把 <科研图像处理> 设置为星标哦，避免错过精彩内容：
往期回顾
◆ 荧光强度测量
