[发明专利]一种在线监测配电图像结构边缘检测方法

摘要

本发明属于电网监测技术领域，尤其涉及一种在线监测配电图像结构边缘检测方法。本发明能够很好地提取配电结构图像中的闭合边缘。一般来说，可见光图像结构表面的灰度并非一致，而是受结构和表面涂层影响形成几个灰度比较接近的小区域。本方法提取的边缘，体现了这种特点，在准确提取配电结构外部轮廓的同时，保留了内部的细节边缘，为后面的特征提取保留了更多可用信息。

主权项

1.一种在线监测配电图像结构边缘检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、获取配电结构的图像图片；步骤二、利用高斯滤波器处理图片以使其平滑，具体的高斯平滑函数为：步骤二、利用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向，具体的一阶差分卷积模板为：W1(m，n)＝F(m，n)*H1(m，n)；W2(m，n)＝F(m，n)*H2(m，n)步骤三、对梯度和幅值进行非极大值抑制，剔除图像中的非关键点，保留局部梯度最大的点，构建依次相邻的四个双扇形领域，利用梯度的方向N[i，j]＝Sector(H[i，j])对四个领域依次编号0、1、2、3，得到领域的组合，在每一个像素点，将领域的中心像素Mi，(i＝0、1、2、3)与沿梯度方向的两个像素相比，若Mi的梯度值不比两个相邻像素的梯度值大，则令Mi＝0，即N[i，j]＝NMS(M[i，j]，N[i，j])；步骤四、用双阈值算法检测和连接边缘，其具体步骤是，根据边缘检测精度的需求，选取双阈值S1和S2，且S1∪S2，将低于阈值的所有值赋零值，得到两个阈值边缘图像T1[i，j]和T2[i，j]，将得到的两个阈值边缘图像T1[i，j]∪T2[i，j]，在T1中收取边缘，将T2中所有间隙连接起来，得到预处理后的图像；步骤五、对计算直方图，其中I_d为预处理后图像，取直方图的谷点作为边缘检测的阈值K，得到边缘图像B₁(x，y)，对f(x，y)进行非极大值抑制，以K为阈值进行分割得到二值边缘图像B₂(x，y)；对图像B₁(x，y)、B₂(x，y)寻找所有连通的非边缘区域，并标记为R_i(i＝1，2，...N)，对每个区域R_i分别进行区域生长，直到边界为单像素8连通；区域生长规则和步骤如下：S1、首先只向点集b3进行生长，以保证最终结果的边缘中包含非最大抑制点，生长结束后，对b4中的点按其在f(x，y)中对应的灰度排序，从灰度值最小点开始进行生长，确认每一个点都只与一个区域相邻，若不是，则停止向该点生长；其中b3＝b1∪b2，b1为B1(x，y)图像中边缘点的集合，b2表示B2(x，y)图像中边缘点的集合；b4表示在区域Ri中属于b3，且与其四连通的区域不超过一个的点的集合；S2、生长结束后，找到区域Ri的新的边缘，重复上述过程直至收敛；S3、将上述过程中的b3换作b1，重复相同过程；直至收敛获取图像边缘。