【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像数据处理，具体涉及基于元胞自动机的边缘检测方法及系统。
技术介绍
1、红外图像在工程、能源和材料等领域具有重要意义，因为它可以提供非常有价值的热信息，帮助我们理解物体的热行为以及在不同条件下的热分布；红外图像能够捕捉物体的表面温度分布，帮助分析物体的热行为，比如识别热点、冷却问题、能量损失等。红外图像可以在无需接触的情况下检测设备和材料的缺陷、裂纹、渗漏等问题，有助于提早发现潜在的故障。例如在能源领域，红外图像可以用于识别建筑中的热漏失，帮助改善绝缘、通风和能源使用效率。又例如红外图像可以用于评估材料的热导率、热扩散等性能，有助于材料研究和工程设计。
2、元胞自动机在局部规则中使用传统的边缘检测规则对红外热热感应图像进行边缘检测时，高温异常区域因为温度传导影响了周围区域，从而导致对温度异常区域检测存在误差，无法精准检测异常区域。
技术实现思路
1、本专利技术提供基于元胞自动机的边缘检测方法及系统，以解决现有的问题。
2、本专利技术的基于元胞自动机的边缘检测方法及系统采用如下技术方案：
3、本专利技术一个实施例提供了基于元胞自动机的边缘检测方法，该方法包括以下步骤：
4、获取电器设备图像；
5、对电器设备图像进行划分获得若干元胞，根据元胞内所有像素点的灰度值分布情况获得元胞的异常可能性；
6、根据相邻像素点的灰度值差异获得像素点的近似趋势，利用近似趋势对异常可能性以及像素点之间的距离进行调节获得
7、通过相关程度的大小对元胞进行迭代得到最终元胞，根据最终元胞获取电器设备图像的边缘图像。
8、进一步地，所述对电器设备图像进行划分获得若干元胞，根据元胞内所有像素点的灰度值分布情况获得元胞的异常可能性，包括的具体方法为：
9、首先，将电器设备图像划分为若干个相同大小的区域，将任意一个区域作为一个元胞，将任意一个元胞内所有像素点的平均灰度值以及灰度值方差，分别记为元胞的第一数值和第二数值；
10、然后，将第一数值和第二数值的乘积记为元胞的异常可能性。
11、进一步地，所述根据相邻像素点的灰度值差异获得像素点的近似趋势，包括的具体方法为：
12、首先，将任意像素点的8邻域像素点记为像素点的邻域像素点，将任意元胞中灰度值最大的像素点记为元胞的重要像素点；在任意元胞内，将除重要像素点以外的像素点记为第一像素点，获取元胞内任意第一像素点与对应元胞的重要像素点之间的欧氏距离记为第一像素点的重要距离；
13、然后，获取第一像素点对于重要像素点的近似趋势，具体获取方法为：
14、
15、其中，表示元胞中第个第一像素点对于重要像素点的近似趋势；表示元胞中第个第一像素点的第个邻域像素点的灰度值；表示元胞中第个第一像素点的特殊像素点的灰度值；表示元胞中第个第一像素点的邻域像素点的数量；表示获取绝对值。
16、进一步地，所述特殊像素点的具体获取方法为：
17、在第一像素点的所有邻域像素点中，将位于第一像素点与重要像素点之间的邻域像素点记为第一像素点的特殊像素点。
18、进一步地，所述利用近似趋势对异常可能性以及像素点之间的距离进行调节获得像素点的变化程度，包括的具体方法为：
19、获取任意元胞中第一像素点的变化程度，具体计算方法为：
20、
21、其中，表示元胞中第个第一像素点的变化程度；表示元胞的异常可能性；表示元胞中第个第一像素点的重要距离；表示元胞中第个第一像素点与重要像素点之间的变化差异。
22、进一步地，所述第一像素点与重要像素点之间的变化差异的具体获取方法为：
23、获取元胞中重要像素点对于第个第一像素点的近似趋势，所述重要像素点对于第个第一像素点的近似趋势的获取方法，与第一像素点对于重要像素点的近似趋势的获取方法相同；
24、将元胞中第个第一像素点对于重要像素点的近似趋势记为数值，将元胞中重要像素点对于第个第一像素点的近似趋势记为数值；
25、将数值与数值的比值记为第一像素点与重要像素点之间的变化差异。
26、进一步地，所述根据元胞的不同位置处的像素点对应变化程度之间的差异获得像素点的相关程度，包括的具体方法为：
27、首先，获取重要像素点和预像素点对应的变化程度；所述重要像素点和预像素点对应的变化程度的获取方法，与第一像素点的变化程度的获取方法相同；
28、然后，获取任意元胞的预像素点的相关程度，具体计算方法为：
29、
30、其中，表示元胞的第个预像素点的相关程度；表示元胞的第个预像素点的变化程度，表示元胞的第个预像素点的第个邻域像素点的变化程度；表示元胞的重要像素点的变化程度；表示元胞的重要像素点的第个邻域像素点的变化程度；表示第个预像素点的邻域像素点的数量；表示重要像素点的邻域像素点的数量；表示获取绝对值。
31、进一步地，所述根据元胞的边界获得预像素点，具体方法为：
32、使任意元胞逐像素点地进行区域生长，在区域生长过程中，将元胞边界所对应的像素点记为边界像素点，在所有边界像素点的邻域像素点中，将所有位于元胞之外的邻域像素点记为元胞的预像素点。
33、进一步地，所述通过相关程度的大小对元胞进行迭代得到最终元胞，根据最终元胞获取电器设备图像的边缘图像，包括的具体方法为：
34、首先，对任意元胞的所有预像素点的相关程度进行线性归一化，得到归一化相关程度，将所有归一化相关程度大于阈值的预像素点并入对应的元胞中，将所有元胞进行迭代区域生长，直到元胞剩余的所有预像素点的归一化相关程度都小于等于阈值，获得最终元胞，其中阈值v为预设的超参数；
35、然后，获取所有最终元胞的边界，并将所有最终元胞的边界形成的图像作为电器设备图像的边缘图像。
36、本专利技术一个实施例提供了基于元胞自动机的边缘检测系统，该系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中且可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于元胞自动机的边缘检测方法的步骤。
37、本专利技术的技术方案的有益效果是：通过将图像进行划分得到初始的元胞，并根据在迭代过程中元胞中不同位置的像素点之间的差异，对元胞的迭代过程的像素点进行合并，获得最终元胞，在元胞迭代过程中结合不同位置处像素点之间的差异，反映了元胞内外像素点之间的相似性，避免了通过元胞自动机进行边缘检测时，电器设备图像中温度异常区域的边缘部分由于温度扩散导致的边缘不清楚的问题，提高了元胞自动机对电器设备图像的边缘检测结果的准确性，提高了对电器设备进行温度异常检测时的准确性。
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1.基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述根据相邻像素点的灰度值差异获得像素点的近似趋势，包括的具体方法为：
3.根据权利要求2所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述特殊像素点的具体获取方法为：
4.根据权利要求2所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述利用近似趋势对异常可能性以及像素点之间的距离进行调节获得像素点的变化程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求4所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述第一像素点与重要像素点之间的变化差异的具体获取方法为：
6.根据权利要求2所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述根据元胞的不同位置处的像素点对应变化程度之间的差异获得像素点的相关程度，包括的具体方法为：
7.根据权利要求6所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述根据元胞的边界获得预像素点，具体方法为：
8.根据权利要求1所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征
9.基于元胞自动机的边缘检测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中且可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~8任意一项所述基于元胞自动机的边缘检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述根据相邻像素点的灰度值差异获得像素点的近似趋势，包括的具体方法为：
3.根据权利要求2所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述特殊像素点的具体获取方法为：
4.根据权利要求2所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述利用近似趋势对异常可能性以及像素点之间的距离进行调节获得像素点的变化程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求4所述基于元胞自动机的边缘检测方法，其特征在于，所述第一像素点与重要像素点之间的变化差异的具体获取方法为：
6.根据权利要求2所述基于元胞...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈继辉，郭海波，
申请(专利权)人：长沙军顺航博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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