[發(fā)明專利]一種精細化的圖像邊緣信息確定方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備

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• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112164086A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周慶;劉德凱;賀蘇寧
• 申請（專利權(quán)）人: 華雁智能科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/136;G06T7/181
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

本發(fā)明提供了一種精細化的圖像邊緣信息確定方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。該方法首先將被監(jiān)測的電網(wǎng)設(shè)備圖像轉(zhuǎn)換為第一灰度圖像，然后對第一灰度圖像進行濾波操作得到第二灰度圖像，并對第二灰度圖像進行值域映射轉(zhuǎn)換以及幅值歸一化反轉(zhuǎn)處理生成第三灰度圖像，獲取第三灰度圖像對應(yīng)的幅度梯度圖像和方向梯度圖像后，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值確定幅度梯度圖像的高門限閾值和低門限閾值用于提取圖像邊緣像素。根據(jù)幅度梯度圖像、方向梯度圖像、高門限閾值和低門限閾值對圖像邊緣像素進行二次計算，得到圖像邊緣的像素值。該方法提高了電網(wǎng)設(shè)備圖像中邊緣幅值和方向信息的信息量和準確度，提升了圖像邊緣信息可用度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種精細化的圖像邊緣信息確定方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

電網(wǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)直接影響著輸變電網(wǎng)絡(luò)能否安全運行，因此實時獲取電網(wǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)對于輸變電線路的安全管控至關(guān)重要，當前電網(wǎng)設(shè)備的物理狀態(tài)監(jiān)測過程主要通過攝錄設(shè)備采集的圖像(或視頻)的方式所實現(xiàn)。由于輸變電網(wǎng)涉及眾多的電網(wǎng)設(shè)備且包含數(shù)量和種類繁多的電纜，并且采集的圖像亮度極易受到變化的天氣影響，加大了常規(guī)檢測算法對電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)精準把握的難度。

現(xiàn)有技術(shù)中采用了圖像邊緣提取算法進行電網(wǎng)設(shè)備的檢測，但是現(xiàn)有的邊緣提取算法存在著所檢測的邊緣幅值和方向信息不夠準確、缺少精細化的邊緣信息等問題，降低了電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控的效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種精細化的圖像邊緣信息確定方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，以改善電網(wǎng)設(shè)備圖像中的邊緣幅值和方向信息準確性，提升圖像邊緣信息的可用度，為后續(xù)的特征編碼和狀態(tài)分析提供精煉豐富的設(shè)備狀態(tài)變化特征信息。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種精細化的圖像邊緣信息確定方法，該方法應(yīng)用于電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測圖像中，包括：

獲取被監(jiān)測的電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字彩色圖像，并將數(shù)字彩色圖像轉(zhuǎn)換為第一灰度圖像；

對第一灰度圖像進行濾波操作得到第二灰度圖像，并對第二灰度圖像進行值域映射轉(zhuǎn)換以及幅值歸一化反轉(zhuǎn)處理，生成第三灰度圖像；

獲取第三灰度圖像對應(yīng)的幅度梯度圖像和方向梯度圖像，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值確定幅度梯度圖像的高門限閾值和低門限閾值；其中，高門限閾值和低門限閾值用于提取圖像邊緣的像素；

根據(jù)幅度梯度圖像、方向梯度圖像、高門限閾值和低門限閾值對圖像邊緣的像素進行二次計算，并將計算結(jié)果作為圖像邊緣的像素值。

在一些實施方式中，上述將數(shù)字彩色圖像轉(zhuǎn)換為第一灰度圖像的過程，通過以下算式實現(xiàn)：

B(x,y)＝0.299I_r(x,y)+0.578I_g(x,y)+0.114I_b(x,y)，

其中，B(x,y)為第一灰度圖像；I_r(x,y)、I_g(x,y)、I_b(x,y)分別為數(shù)字彩色圖像中的紅、綠、藍通道的圖像分量。

在一些實施方式中，上述對第一灰度圖像進行濾波操作得到第二灰度圖像的過程，包括：

初始化7×7的二位數(shù)字矩陣的高斯濾波器；

將高斯濾波器與第一灰度圖像進行卷積濾波，得到第二灰度圖像；上述過程通過以下算式實現(xiàn)：

f(x,y)＝h(x,y,1)*B(x,y)，

其中，f(x,y)為第二灰度圖像；B(x,y)為第一灰度圖像。

在一些實施方式中，上述對第二灰度圖像進行值域映射轉(zhuǎn)換以及幅值歸一化反轉(zhuǎn)處理，生成第三灰度圖像的過程，包括：