[發明專利]一種基于紅外熱成像的葉片檢測方法和裝置以及設備

在審

• 申請號: 202011600265.7
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112686860A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 張旻澍;周偉杰;劉文豪
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06F17/15
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 徐東峰

本發明公開了一種基于紅外熱成像的葉片檢測方法，所述方法包括：獲取風機葉片的熱成像圖像；提取所述熱成像圖像的溫度信息，得到第一輸入特征；采用softmax將所述第一輸入特征與權重做線性疊加處理，得到第一圖像集；對所述第一圖像集進行樣本分類的矢量計算以及交叉熵損失函數計算，得到特征回歸模型；通過對所述特征回歸模型對待檢測熱成像圖像的溫度信息進行檢測，從而獲取風機葉片的缺陷信息。本方案能夠實現對風機葉片缺陷進行精確的檢測、并且降低檢測成本以及提高檢測效率。

技術領域

本發明涉及風力發電機技術領域，尤其涉及一種基于紅外熱成像的葉片檢測方法和裝置以及設備。

背景技術

風能是一種重要的可再生能源，隨著我國風能市場的擴大，風機制造業逐漸進入高速發展期。風力發電機的壽命和安全性影響著風電利用和發展的腳步，風機葉片是風力發電機的核心部件，其壽命和安全性直接影響著整個風電機組的壽命和安全狀況。由于風電場運行環境比較復雜，風機葉片全天候在高空運行，長期接收風沙、污染、雷擊以及臺風等各種因素的影響，風機葉片容易出現缺陷并逐步擴展，若未能及時發現風機葉片缺陷，會直接影響了載荷和剛度矩陣，最終降低葉片的壽命和運行安全性。

現有中通過目視觀察法(包括采用高倍望遠鏡、高空繞道視覺檢測等方式)對風機葉片進行檢測，該方法為非接觸式檢測且較為直觀，但是該方法存在人力巡檢的檢測成本高、受人的主觀影響較大，且識別率低以及檢測效率低等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種基于紅外熱成像的葉片檢測方法和裝置以及設備，能夠實現對風機葉片缺陷進行精確的檢測、并且降低檢測成本以及提高檢測效率。

為實現上述目的，本發明提供一種基于紅外熱成像的葉片檢測方法，所述方法包括：

獲取風機葉片的熱成像圖像；

提取所述熱成像圖像的溫度信息，得到第一輸入特征；

采用softmax將所述第一輸入特征與權重做線性疊加處理，得到第一圖像集；

對所述第一圖像集進行樣本分類的矢量計算以及交叉熵損失函數計算，得到特征回歸模型；

通過對所述特征回歸模型對待檢測熱成像圖像的溫度信息進行檢測，從而獲取風機葉片的缺陷信息。

優選的，所述采用softmax將所述第一輸入特征與權重做線性疊加處理，得到第一圖像集的步驟包括：

采用softmax根據O＝XW+b將所述第一輸入特征與權重做線性疊加得到輸出值，并根據y₁，y₂，y₃＝softmax(o₁，o₂，o₃)將所述輸出值變換成值為正且和為1的概率分布，其中，X表示第一輸入特征，W表示權重，O表示輸出值，b表示偏差，

優選的，所述對第一圖像集進行樣本分類的矢量計算的步驟包括：

根據O＝XW+b以及Y＝softmax(O)對所述第一圖像集進行樣本分類的矢量計算，其中，X表示第一輸入特征，W表示權重，O表示輸出值，b表示偏差。

優選的，所述對所述第一圖像集進行交叉熵損失函數計算的步驟包括：

根據對所述第一圖像集進行交叉熵損失函數的計算；其中，Labels表示樣本標簽真實值。

為實現上述目的，本發明還提供一種基于紅外熱成像的葉片檢測裝置，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取風機葉片的熱成像圖像；

提取單元，用于提取所述熱成像圖像的溫度信息，得到第一輸入特征；