[發明專利]輸變電設備圖像邊緣檢測方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201811148836.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109360217A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 楊莎;熊緯;張昭;黃樹欣;陳亮;齊苗苗
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;俞翠華

1.一種輸變電設備圖像邊緣檢測方法，其特征在于，包括：

獲取原始灰度圖像，并對其進行平滑處理獲得平滑圖像；

基于引力場強度理論計算所述平滑圖像的梯度幅值；

對所述梯度幅值進行非極大值抑制，獲得候選邊緣圖像；

對所述候選邊緣圖像進行自適應雙閾值處理，進行邊緣鏈接。

2.根據權利要求1所述的一種輸變電設備圖像邊緣檢測方法，其特征在于：所述平滑圖像的表達式為：

I(x,y)＝G(x,y)*f(x,y)；

式中，f(x,y)表示原始灰度圖像；G(x,y)表示二維高斯濾波函數。

3.根據權利要求所述的一種輸變電設備圖像邊緣檢測方法，其特征在于：所述基于引力場強度理論計算所述平滑圖像的梯度幅值，具體為：

基于引力場強度理論計算所述平滑圖像中各個像素的圖像梯度，所述各個像素的圖像梯度的具體計算公式為：

式中，表示分配給平滑圖像中某個像素的總場強；G是重力常數；m是圖像上某個像素的質量，即灰度值；是像素1指向像素2的矢量；

采用有限差分3x3像素鄰近區域的像素分布計算出平滑圖像上某個像素I[i,j]的梯度幅值和方向；所述像素I[i,j]的梯度幅值為：

式中，i和j分別是x和y方向上的單位矢量，表示像素I[i,j]X方向上梯度分量；表示像素I[i,j]Y方向上梯度分量；

其中，所述像素I[i,j]X方向上梯度分量的計算公式為：

所述像素I[i,j]Y方向上梯度分量的計算公式為：

4.根據權利要求1所述的一種輸變電設備圖像邊緣檢測方法，其特征在于：所述對梯度幅值進行非極大值抑制，獲得候選邊緣圖像，具體包括以下步驟：

在每個像素處，檢查該像素是否是其梯度方向上的鄰域中的局部最大值，找尋出像素點局部最大值，檢測該像素處的值是否是某一個鄰域內的最大值，是，則保留，否則去除。

5.根據權利要求4所述的一種輸變電設備圖像邊緣檢測方法，其特征在于：所述對梯度幅值進行非極大值抑制，獲得候選邊緣圖像，具體包括以下步驟：

對于圖像上每個像素點，采用8個方向組成的3×3相鄰區域沿梯度方向對其梯度量值進行插值，如果其梯度幅值大于梯度方向上的兩個插值結果，則它將被標記為候選邊緣點，否則將被標記為非邊緣點，獲取候選邊緣圖像；所述候選邊緣圖像為二值圖像，非邊緣點的灰度值均為0，標記為邊緣點的局部灰度極大值點的灰度值設為255。

6.根據權利要求1所述的一種輸變電設備圖像邊緣檢測方法，其特征在于：所述對候選邊緣圖像進行自適應雙閾值處理，進行邊緣鏈接，具體包括以下步驟：

對所述候選邊緣圖像進行分類判別；

當判斷出所述候選邊緣圖像屬于小倍率近景圖像時，則計算出高閾值和低閾值，基于所述高閾值和低閾值完成選邊緣圖像的灰度值標記處理；

當判斷出所述候選邊緣圖像屬于大倍率遠景圖像時，則首先計算出整個候選邊緣圖像的梯度幅度均值E_ave，并將候選邊緣圖像上每個像素點的梯度幅值與所述梯度幅度均值E_ave進行比較，完成選邊緣圖像的灰度值標記處理。