在低分辨率灰度图像中查找重叠圆的中心

Question

我目前正迈出计算机视觉和图像处理领域的第一步。

我正在处理的任务之一是找到（重叠和遮挡）圆圈的中心坐标。

以下是示例图片：

以下是显示两个重叠圆圈的另一个示例图像：

有关此问题的更多信息：

• 始终是单色灰度图像
• 相当低分辨率的图像
• 圆圈的半径未知
• 给定图像中的圆圈数未知
• 确定圆的中心，优选地具有子像素精度
• 无需确定半径
• 算法的相对低开销很重要;应该使用实时相机图像进行处理

对于第一个样本图像，通过找到质心来计算圆心是相对容易的。不幸的是，这对第二张图片不起作用。

我尝试的东西主要基于圆形霍夫变换和距离变换。

由于我没有关于半径的信息并且可能的半径范围很大，所以Circle Hough变换似乎相对计算成本很高。此外，由于图像的分辨率较低，似乎很难识别沿边缘的（适当的）像素。

至于距离变换，我无法识别圆圈的中心，而且图像需要二值化这一事实意味着信息会丢失。

现在我正在寻找上述算法的可行替代方案。

一些样本图像（像上面两个样本的图像是从以下图像中提取的）：

Answer 1

只是大声思考试图让你的球滚动......我会考虑用Blob或Connected Component分析来分离你的斑点。

然后我会开始分别查看每个blob。首先要看的是每个blob的边界框的方形。如果它是漂亮的方形 AND ，blob的质心在广场的中心，那么你有一个圆圈。如果它不是正方形，或者质心不是中心的，那么你有一个以上的圆圈。

现在我将开始查看白色区域触及边界框边缘的位置，以获取有关中心位置的一些线索......