Detección de bordes

Lo primero que hay que hacer para poder detectar los bordes de las imágenes es convertir la imágen a escala de grises, la normalice, después les comencé a aplicar lás máscaras. La primera máscara que apliqué fue la de sobel horizontal y vertical después la de Prewitt 45°. Y por último la binarización. En la segunda imágen aplique algunos filtros en repetidas ocasiones.

Y las imágenes se ven así:

Original

 Resultado de máscaras

Binarización

Original

Resultado de máscaras

Binarización

Original

 Resultado de máscaras

Binarización

Tiempos de ejecución de 30 repeticiones (con numpy todo se hacia más lento)
Primera imágen -> 14.25 segundos
Segunda imágen -> 6.33 segundos
Tercera imágen -> 6.20 segundos

Código completo