[发明专利]一种基于改进种子填充算法的电气设备热源区域分离方法

权利要求书

1.一种基于改进种子填充算法的电气设备热源区域分离方法，其特征在于，包括：

(1)使用红外热成像传感器对电气设备进行温度监测，获取红外热像图，并进一步得到红外热像图的灰度图；

(2)采用双边滤波方法分离灰度图，得到高频分量与低频分量，对高频分量和低频分量分别进行图像增强处理后再进行融合；所述的低频分量是由红外灰度图经双边滤波后所得，高频分量由红外灰度图与低频分量做差所得；所述图像增强处理具体为：使用小波变换对高频分量进行高频增强，对低频分量进行高频抑制；

(3)使用自适应确定分类数目的K-means聚类算法对步骤(2)处理后的灰度图进行聚类处理，分离低灰度的背景层，进一步突出高频主体；具体步骤为：

(3-1)将每一类质心点与该类所有点距离之和求和，当该值趋于平缓时的拐点处的K值，即为最佳K值，即：

式中，∑D(k)为某一类质心点与该类所有点距离之和，为所有类∑D(k)的和；

(3-2)使用K-means聚类算法对步骤(2)处理后的红外灰度图进行聚类处理，取聚类后所有质心中，灰度值最小的质心所在层，将该类灰度值置零；

(4)使用改进的种子填充算法，通过设置温度是否极值点、极值点的梯度分布和极值点温度三个条件优选种子点，并依据种子点以及填充的边界条件，分割主要热点区域；所述种子点的的优选条件包括：

(4-1)首先，该种子点I(x,y)必须为热像图的一个极大值点

(4-2)其次，该种子点I(x,y)的x、y两个方向的梯度必须满足以下关系

式中grad_0.8为红外热成像灰度图所有点梯度模降序排序后80％处的梯度值；

(4-3)最后，该种子点I(x,y)的温度值必须满足以下关系

T(x,y)＞T_0.8

式中为热点温度值，为红外热成像灰度图所有热点温度降序排序后80％处的温度值；

所述填充的边界条件为：

首先，边界点与种子点的温差需满足以下关系

|T_edge-T(x₀,y₀)|＜α(T(x₀,y₀)-T_min)

式中，T_edge为边界点温度值，T(x₀,y₀)为与边界点对应的种子点温度值，T_min为红外热成像灰度图中温度最低点的温度值，0α1，用于控制相对温差阈值范围；

其次，所有边界点的梯度值必须沿填充方向递增。