[發明專利]基于窗格檢測和線性回歸算法光伏組件熱斑缺陷定位方法

有效

• 申請號: 202010022375.3
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111242914B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 胡杰
• 申請（專利權）人: 武漢賽摩博晟信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/62;G06T7/73;G01N21/95
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 程明

本發明公開了基于窗格檢測和線性回歸算法光伏組件熱斑缺陷定位方法，具體包括以下步驟：S1、將RGB圖像轉化成灰度圖，S2、使用輪廓識別算法，識別圖片中亮斑的輪廓，并計算亮斑的面積，對比閾值確定熱板區域，S3、識別出光伏組件的內部柵格線及邊界對光伏組件熱斑進行定位，S4、采用熱力圖的方式進行顯示，利用窗格檢測識別光伏面板內部柵格線，S5、利用面板邊界線兩側數據分布的不一致性對面板上下邊緣進行識別，S6、采用線性回歸對邊界進行平滑處理，本發明涉及光伏發電系統巡檢技術領域。該該方法很好的解決了現有無人機光伏巡檢圖片人工分析效率低、不準確的問題，大大提高了光伏組件故障檢測效率和精準度，減少了人力成本。

技術領域

本發明涉及光伏發電系統巡檢技術領域，具體為基于窗格檢測和線性回歸算法光伏組件熱斑缺陷定位方法。

背景技術

隨著無人機在光伏巡檢中的廣泛使用，光伏面板的故障檢測的效率大大提高，無人機上搭載的高清攝像頭源源不斷的將數萬塊光伏面板的照片實時傳回，依靠人工難以做到準確，及時的處理，需要計算機對缺陷進行實時檢測，當光伏面板發生故障時，由于電流和電壓的失配，會在故障區域及其附近消耗大量電能而發熱，在紅外圖像上亮度高于正常部位，這種現象被稱為“熱斑”，開發出一種熱斑的識別及定位算法對于光伏面板的故障檢測具有十分重要的意義。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了基于窗格檢測和線性回歸算法光伏組件熱斑缺陷定位方法，解決了人工對無人機光伏巡檢傳回的光伏面板紅外圖像無法實時、準確識別故障光伏面板的問題，通過應用計算機對光伏組件進行實時檢測，提高光伏組件熱斑檢測效率和質量，實現光伏組件故障智能識別定位。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：基于窗格檢測和線性回歸算法光伏組件熱斑缺陷定位方法，具體包括以下步驟：

S1、將RGB圖像轉化成灰度圖，熱斑在灰度圖中以亮斑形式體現；

S2、為準確識別熱斑區域，使用輪廓識別算法，識別圖片中亮斑的輪廓，并計算亮斑的面積，當面積大于設定的閾值時，就將亮斑的輪廓保留，視為熱斑區域，并計算熱斑區域的中心點；

S3、識別出光伏組件的內部柵格線及邊界對光伏組件熱斑進行定位；

S4、內部柵格線的計算方式，將原圖片轉化為灰度圖像后，再將得到的灰度數組導入excel，然后采用熱力圖的方式進行顯示，柵格線處的灰度值在行方向上屬于較小值，對光伏組件上的每個點往前后各拓展為4個元素，形成一個橫向或縱向的窗格，此時窗格中心點處的值是整個網格中心的最小值，縱向或橫向柵格線即可以被正確識別出來；

S5、光伏面板外的區域在灰度圖存在大量散點，利用面板邊界線兩側數據分布的不一致性對面板上下邊緣進行識別，任選一點為中心，上下各擴展5個點，形成一個窗格，計算上面5個值的和與下面5個值的和，分別代表面板區域與地面區域，計算兩者之差使用上訴算法遍歷圖像中的點，差值最大者認為是邊界線；

S6、針對光伏面板邊界線識別局部點存在“脫節跳動”的現象，采用線性回歸對邊界進行平滑處理，將識別出的所有邊界點使用線性回歸擬合出一條直線，擬合出的直線即為下邊界線。

優選的，所述步驟S1中灰度圖上存在如電池部件反光的噪點。

優選的，所述步驟S2中當面積大于設定的閾值時，就將亮斑的輪廓保留，視為熱斑區域，減少灰度圖中噪點影響，準確識別熱斑區域。

優選的，所述步驟S4中應用窗格檢測方法能夠準確識別光伏組件內部柵格線。

優選的，所述步驟S5中應用窗格檢測方法能夠識別光伏面板邊界線。