[發明專利]確定風力發電機組的塔架凈空的方法和裝置

有效

• 申請號: 201811454363.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111255636B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王百方;楊博宇;程慶陽
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 高燕;王兆賡

1.一種確定風力發電機組的塔架凈空的方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取風力發電機組在運行過程中的圖像，所述圖像包括所述風力發電機組的葉片的尖端以及塔筒；

從獲取的圖像中確定所述風力發電機組的葉片的尖端的位置；

從獲取的圖像中識別所述塔筒的邊緣；

根據確定的葉片的尖端的位置和識別的塔筒的邊緣，計算葉片的尖端到塔筒的邊緣的距離以獲得塔架凈空，

其中，所述葉片的尖端的位置通過以下方式確定：

從所述獲取的圖像中檢測葉尖特征點，將檢測到的葉尖特征點對應的坐標作為葉片的尖端的位置，

其中，葉尖特征點為所述圖像中滿足以下情況中的任一情況的像素點：圖像中灰度的梯度值最大的像素點、任意兩條或者兩條以上不平行的直線的交點、圖像中灰度的梯度值大于第一設定值且梯度方向的變化速率大于第二設定值的像素點。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：從獲取的圖像中提取用于檢測葉片的尖端的第一敏感區域和用于識別塔筒的邊緣的第二敏感區域，

其中，從第一敏感區域中確定所述風力發電機組的葉片的尖端的位置，從第二敏感區域中識別所述塔筒的邊緣。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，從第一敏感區域中確定所述風力發電機組的葉片的尖端的位置的步驟包括：

使用一預定窗口遍歷第一敏感區域，當所述預定窗口處于第一敏感區域上的任一位置時，通過以下方式從所述預定窗口內包含的圖像中檢測葉片的尖端的位置：

以所述任一位置為起點，在第一敏感區域上沿任意方向滑動所述預定窗口；

針對沿每個方向的滑動，確定滑動前與滑動后所述預定窗口內的像素點的灰度變化程度，并判斷所述灰度變化程度是否滿足設定條件；

如果針對沿所有方向的滑動，滑動前與滑動后所述預定窗口內的像素點的灰度變化程度均滿足設定條件，則確定所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中存在葉尖特征點；

從所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中檢測葉尖特征點，并將檢測到的葉尖特征點對應的坐標確定為葉片的尖端的位置。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，從所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中檢測葉尖特征點的步驟包括：

將所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中灰度的梯度值和/或梯度方向的變化速率最高的像素點確定為葉尖特征點。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，從第一敏感區域中確定所述風力發電機組的葉片的尖端的位置的步驟包括：

從第一敏感區域中檢測出多個候選葉尖特征點；

根據預設條件從所述多個候選葉尖特征點中確定最終的葉尖特征點。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，用于捕獲風力發電機組在運行過程中的圖像的圖像捕獲器被設置在風力發電機組的機艙底部，或者所述圖像捕獲器被設置在位于風力發電機組側面且與風力發電機組之間的距離為預定距離的指定區域內，

其中，根據預設條件從所述多個候選葉尖特征點中確定最終的葉尖特征點的步驟包括：

當所述圖像捕獲器被設置在機艙底部時，將所述多個候選葉尖特征點中的Y軸坐標值最大的點確定為最終的葉尖特征點；

當所述圖像捕獲器被設置在所述指定區域內時，將所述多個候選葉尖特征點中的Y軸坐標值最小的點確定為最終的葉尖特征點。

7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，從第二敏感區域中識別所述塔筒的邊緣的步驟包括：

從第二敏感區域中提取多個邊緣特征點；

將所述多個邊緣特征點映射到參數空間中，并基于所述多個邊緣特征點在參數空間繪制對應的多條直線；

確定參數空間中的至少一個聚集點，所述至少一個聚集點為超過預定數量直線通過的點；

根據所述至少一個聚集點的坐標值確定在第二敏感區域中的至少一條直線，基于所述至少一條直線確定塔筒的邊緣。