本發(fā)明涉及電力設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
和圖像處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種基于MATLAB圖像處理的凝露易發(fā)部位確定方法。
背景技術(shù)：
：戶外設(shè)備作為電能傳輸、分配的重要組成部分，在現(xiàn)代電網(wǎng)和工程建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。然而，由于戶外設(shè)備長(zhǎng)期工作在這些高溫高濕、低溫高濕等情況下，且內(nèi)部無(wú)散熱除濕裝置，使得戶外設(shè)備內(nèi)壁極易產(chǎn)生凝露。并且，當(dāng)戶外設(shè)備柜頂內(nèi)壁產(chǎn)生凝露后，極易滴落到設(shè)備表面，危害電路設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至造成電路設(shè)備被燒毀的惡性事故，因此，研究戶外設(shè)備內(nèi)壁，尤其是柜頂內(nèi)壁表面凝露易發(fā)部位意義重大，也能對(duì)研究戶外設(shè)備的防凝露措施起到參考作用。傳統(tǒng)的膨脹腐蝕型梯度算子是將分別用膨脹型和腐蝕型算子對(duì)圖像進(jìn)行邊界提取的結(jié)果進(jìn)行疊加，雖然能夠得到連續(xù)的單像素寬的邊緣，且不會(huì)加強(qiáng)或放大噪聲，但其對(duì)噪聲幾乎沒(méi)有抑制能力，當(dāng)圖像含有大量噪聲時(shí)，提取的邊緣效果不佳。因此，采用改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子，先對(duì)圖像進(jìn)行開(kāi)閉運(yùn)算，起到抑制噪聲的效果。在圖像邊緣檢測(cè)過(guò)程中，一個(gè)方向的結(jié)構(gòu)元素只對(duì)與其同方向的邊緣敏感，而與其不同方向的邊緣則會(huì)被平滑掉，因此，需采用不同方向結(jié)構(gòu)元素以保留圖像對(duì)象邊緣的方向性信息；而尺寸小的結(jié)構(gòu)元素能檢測(cè)到比較精細(xì)的邊緣，但對(duì)噪聲比較敏感，尺寸大的結(jié)構(gòu)元素能消除圖像中的噪聲，但最終生成的邊緣比較粗，因此，需采用不同尺寸結(jié)構(gòu)元素以充分考慮圖像對(duì)象的多尺度特性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種基于MATLAB圖像處理的凝露易發(fā)部位確定方法，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于MATLAB圖像處理的凝露易發(fā)部位確定方法，包括以下步驟：(1)區(qū)域劃分：將凝露圖像從內(nèi)到外劃分為4塊等面積區(qū)域1、2、3、4；(2)灰度處理：將區(qū)域劃分后的圖像灰度化，減少計(jì)算量；(3)去背景：運(yùn)用imsubtract函數(shù)減去灰度圖像的不均勻背景，其表達(dá)式為A＝I-background其中，A為去背景后的圖像，I為灰度圖像，background為圖像背景；(4)邊緣提取：利用改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子提取圖像水珠輪廓，其表達(dá)式為其中，g(A)為邊緣提取后的圖像，B和C為兩種不同結(jié)構(gòu)元素；(5)量化處理：統(tǒng)計(jì)各區(qū)域1、2、3、4的總灰度值，總灰度值更大的區(qū)域?yàn)槟陡桩a(chǎn)生部位。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟(3)還包括：提取灰度圖像的背景，其表達(dá)式為background＝IοD其中，D為結(jié)構(gòu)元素。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述的結(jié)構(gòu)元素D采用半徑為5的圓盤。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：步驟(4)中改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子的邊緣提取方法，具體包括以下子步驟：(a)選取結(jié)構(gòu)元素C：結(jié)合水滴大小和形狀，將結(jié)構(gòu)元素C選取為半徑為1的圓盤；(b)確定結(jié)構(gòu)元素B的大小和方向關(guān)系式：x=2N+1θ=90/(x-1)y=n·θ]]>其中，x為結(jié)構(gòu)元素B的大小，y為結(jié)構(gòu)元素B的方向，θ為單位角度，N的取值為1，2，3...，n的取值為0，1，2，...，4N-1；(c)采用不同方向結(jié)構(gòu)元素的梯度算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取，其表達(dá)式為：其中，n表示不同方向結(jié)構(gòu)元素的個(gè)數(shù)；(d)采用不同尺寸結(jié)構(gòu)元素的梯度算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取，其表達(dá)式為：其中，m表示不同尺寸結(jié)構(gòu)元素個(gè)數(shù)；(e)對(duì)子步驟(C)和步驟(D)邊緣提取的圖像作加權(quán)和，得到最終圖像。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：步驟(b)中所述結(jié)構(gòu)元素B的大小和方向關(guān)系式中，N的值選取為1、2、3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明運(yùn)用imsubtract函數(shù)去背景運(yùn)算消除了環(huán)境亮度、噪聲等引起的圖像對(duì)比度不均勻問(wèn)題；在利用改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子進(jìn)行邊緣提取過(guò)程中，通過(guò)開(kāi)閉運(yùn)算抑制噪聲影響，并采用不同方向和尺寸的結(jié)構(gòu)元素，充分考慮了圖像對(duì)象的多方向和多尺度特性，使邊緣更加清晰；最后通過(guò)量化處理使得結(jié)果更加直觀。該發(fā)明可為實(shí)際工程防凝露提供理論參考。附圖說(shuō)明圖1為基于MATLAB圖像處理的凝露易發(fā)部位確定方法的流程圖。圖2為基于MATLAB圖像處理的凝露易發(fā)部位確定方法中基于改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子邊緣提取方法的流程圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種基于MATLAB圖像處理的凝露易發(fā)部位確定方法，包括以下步驟：(1)區(qū)域劃分：將凝露圖像從內(nèi)到外劃分為4塊等面積區(qū)域1、2、3、4；(2)灰度處理：將區(qū)域劃分后的圖像灰度化，減少計(jì)算量；(3)去背景：運(yùn)用imsubtract函數(shù)減去灰度圖像的不均勻背景，其表達(dá)式為A＝I-background其中，A為去背景后的圖像，I為灰度圖像，background為圖像背景；(4)邊緣提取：利用改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子提取圖像水珠輪廓，其表達(dá)式為其中，g(A)為邊緣提取后圖像，B和C為兩種不同結(jié)構(gòu)元素；(5)量化處理：統(tǒng)計(jì)各區(qū)域1、2、3、4的總灰度值，總灰度值更大的區(qū)域?yàn)槟陡桩a(chǎn)生部位。去背景運(yùn)算前，需先提取圖像背景，其表達(dá)式為background＝IοD其中，D為結(jié)構(gòu)元素，所述的結(jié)構(gòu)元素D采用半徑為5的圓盤；如圖2所示，步驟(4)中，基于改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子邊緣提取方法，包括以下子步驟：(a)選取結(jié)構(gòu)元素C：結(jié)合水滴大小和形狀，將結(jié)構(gòu)元素C選取為半徑為1的圓盤；(b)確定結(jié)構(gòu)元素B的大小和方向關(guān)系式：x=2N+1θ=90/(x-1)y=n·θ]]>其中，x為結(jié)構(gòu)元素B的大小，y為結(jié)構(gòu)元素B的方向，θ為單位角度，N的取值為1，2，3...，n的取值為0，1，2，...，4N-1；(c)采用不同方向結(jié)構(gòu)元素的梯度算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取，其表達(dá)式為：其中，n表示不同方向結(jié)構(gòu)元素的個(gè)數(shù)；(d)采用不同尺寸結(jié)構(gòu)元素的梯度算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取，其表達(dá)式為：其中，m表示不同尺寸結(jié)構(gòu)元素個(gè)數(shù)；(e)對(duì)子步驟C和D邊緣提取的圖像作加權(quán)和，得到最終圖像。所述子步驟(b)中，N的值選取為1、2、3。實(shí)際應(yīng)用中，首先，需采用工業(yè)相機(jī)拍攝戶外設(shè)備柜體內(nèi)壁，尤其是柜頂內(nèi)壁凝露圖像；然后，將凝露圖像從內(nèi)到外劃分為4塊等面積區(qū)域1、2、3、4并對(duì)該圖像進(jìn)行灰度化處理；之后，運(yùn)用imsubtract函數(shù)對(duì)灰度圖像進(jìn)行去背景運(yùn)算，消除環(huán)境亮度、噪聲等引起的圖像對(duì)比度不均勻問(wèn)題；再之，利用改進(jìn)膨脹腐蝕型梯度算子進(jìn)行邊緣提取，在提取過(guò)程中，通過(guò)開(kāi)閉運(yùn)算抑制噪聲影響，并采用不同方向和尺寸的結(jié)構(gòu)元素以充分考慮圖像對(duì)象的多方向和多尺度特性，使邊緣更加清晰；最后，統(tǒng)計(jì)各區(qū)域的總灰度值，使得結(jié)果更加直觀，總灰度值更大的區(qū)域?yàn)槟陡桩a(chǎn)生部位。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3