[发明专利]输变电设备图像边缘检测方法、装置及系统

权利要求书

1.一种输变电设备图像边缘检测方法，其特征在于，包括：

获取原始灰度图像，并对其进行平滑处理获得平滑图像；

基于引力场强度理论计算所述平滑图像的梯度幅值；

对所述梯度幅值进行非极大值抑制，获得候选边缘图像；

对所述候选边缘图像进行自适应双阈值处理，进行边缘链接。

2.根据权利要求1所述的一种输变电设备图像边缘检测方法，其特征在于：所述平滑图像的表达式为：

I(x,y)＝G(x,y)*f(x,y)；

式中，f(x,y)表示原始灰度图像；G(x,y)表示二维高斯滤波函数。

3.根据权利要求所述的一种输变电设备图像边缘检测方法，其特征在于：所述基于引力场强度理论计算所述平滑图像的梯度幅值，具体为：

基于引力场强度理论计算所述平滑图像中各个像素的图像梯度，所述各个像素的图像梯度的具体计算公式为：

式中，表示分配给平滑图像中某个像素的总场强；G是重力常数；m是图像上某个像素的质量，即灰度值；是像素1指向像素2的矢量；

采用有限差分3x3像素邻近区域的像素分布计算出平滑图像上某个像素I[i,j]的梯度幅值和方向；所述像素I[i,j]的梯度幅值为：

式中，i和j分别是x和y方向上的单位矢量，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方向上梯度分量的计算公式为：

所述像素I[i,j]Y方向上梯度分量的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种输变电设备图像边缘检测方法，其特征在于：所述对梯度幅值进行非极大值抑制，获得候选边缘图像，具体包括以下步骤：

在每个像素处，检查该像素是否是其梯度方向上的邻域中的局部最大值，找寻出像素点局部最大值，检测该像素处的值是否是某一个邻域内的最大值，是，则保留，否则去除。

5.根据权利要求4所述的一种输变电设备图像边缘检测方法，其特征在于：所述对梯度幅值进行非极大值抑制，获得候选边缘图像，具体包括以下步骤：

对于图像上每个像素点，采用8个方向组成的3×3相邻区域沿梯度方向对其梯度量值进行插值，如果其梯度幅值大于梯度方向上的两个插值结果，则它将被标记为候选边缘点，否则将被标记为非边缘点，获取候选边缘图像；所述候选边缘图像为二值图像，非边缘点的灰度值均为0，标记为边缘点的局部灰度极大值点的灰度值设为255。

6.根据权利要求1所述的一种输变电设备图像边缘检测方法，其特征在于：所述对候选边缘图像进行自适应双阈值处理，进行边缘链接，具体包括以下步骤：

对所述候选边缘图像进行分类判别；

当判断出所述候选边缘图像属于小倍率近景图像时，则计算出高阈值和低阈值，基于所述高阈值和低阈值完成选边缘图像的灰度值标记处理；

当判断出所述候选边缘图像属于大倍率远景图像时，则首先计算出整个候选边缘图像的梯度幅度均值E_ave，并将候选边缘图像上每个像素点的梯度幅值与所述梯度幅度均值E_ave进行比较，完成选边缘图像的灰度值标记处理。