[发明专利]基于距离变换和标记分水岭算法的绝缘子图像分割方法

摘要

基于距离变换和标记分水岭算法的绝缘子图像分割方法，涉及一种绝缘子红外图像分割方法；原有的阈值分割方法，分割错误率较高，不适合绝缘子的图像分割。本发明在预处理操作后采用分水岭算法进行图像分割；并对二值图像求补后作欧式距离变换，给每个像素赋值为离它最近的背景像素点与其距离，对处理后的图像求反并据此寻找串区域的局部最小值作为标记符，以相邻两个标记符之间为绝缘子片分割线所在区域，确保每个区域内只有惟一一个内部标记和部分背景，有效防止过分割将绝缘子片区域割裂，本技术方案简单，便于实现；同时采用标记符控制和距离变换的手段，有效缓解噪声干扰，防止图像过度分割为许多微小的区域，显著提高图像分割的效率和准确率。

主权项

1.基于距离变换和标记分水岭算法的绝缘子图像分割方法，其特征在于包括以下步骤：1)图像预处理操作采用灰度化、偏微分方程去噪、中值滤波和灰度拉伸进行图像预处理操作，并在此基础上利用Ostu法求得二值化阈值，据此将预处理后的红外图像转化为二值图像，该步骤实现绝缘子串区域和复杂背景的初步分割。2)提取绝缘子串区域对二值图像进行形态学骨架化处理，得到每个绝缘子对应的十字交点坐标，在交点坐标处采用泛洪扩散法计算图像的灰度值，以此为中心扩散得到只含绝缘子串区域的二值图，该步骤去除大部分干扰因素，对不同电压等级的绝缘子串区域实现粗分割；3)角度校正；在图像骨架化的基础上，采用Hough变换对待分割绝缘子串实现基准线端点定位和倾斜角提取，并据此以图像中心为旋转轴心，以倾斜角为旋转角度进行图像旋转，使绝缘子串基本处于水平位置；4)提取绝缘子片区域通过二值形态学处理调整图像形状，并对二值图像求补后作欧式距离变换，将距离变换处理后的图像当作灰度梯度图，对该图像取反并设定控制分割的标记符，再应用分水岭算法进行分割，寻找得到图像中绝缘子片对应的边界线并提取目标区域，将图像分割成不同区域，结合形态特征即可提取出不同区域内的铁帽和盘面区域，角度反校正后即可输出分割结果。