[發(fā)明專(zhuān)利]一種太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110570299.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113269800B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮宗海;蔡廣;曾華鋒;馮春海;鄭少波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華能海南發(fā)電股份有限公司澄邁光伏電站
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/12
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/12;G06T7/13;G06T5/00;G06T5/40;G06T7/90
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法，包括，通過(guò)紅外成像儀采集太陽(yáng)能光伏電站的光伏組件紅外原圖；將紅外原圖進(jìn)行高斯濾波處理，獲得紅外圖像；通過(guò)顏色直方圖統(tǒng)計(jì)紅外圖像的像素比，根據(jù)像素比判斷紅外圖像包含的環(huán)境信息是否復(fù)雜；若不復(fù)雜，則利用OTSU對(duì)經(jīng)過(guò)判斷的紅外圖像進(jìn)行分割；若復(fù)雜，則利用Sobel算子對(duì)紅外圖像進(jìn)行檢測(cè)，獲得圖像輪廓；通過(guò)顏色直方圖統(tǒng)計(jì)圖像輪廓的像素比，根據(jù)圖像輪廓的像素比判斷圖像輪廓的邊緣信息是否復(fù)雜；若復(fù)雜則重新利用Sobel算子對(duì)圖像進(jìn)行檢測(cè)；若不復(fù)雜，則利用OTSU對(duì)經(jīng)過(guò)判斷的圖像輪廓進(jìn)行分割；本發(fā)明能夠提升紅外圖像的分割效果和光伏系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法。

背景技術(shù)

能源問(wèn)題已成為本世紀(jì)最受廣泛關(guān)注的問(wèn)題，近十幾年來(lái)，光伏能源作為一種清潔可再生能源在各國(guó)政府的倡導(dǎo)和扶持下得到了迅猛的發(fā)展。太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有綠色無(wú)污染、可持續(xù)開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，在新能源產(chǎn)業(yè)中具有廣闊應(yīng)用與發(fā)展前景，漸由次要供給能源向主要供給能源過(guò)渡。隨著光伏發(fā)電技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,已有大量的光伏系統(tǒng)投入運(yùn)行。光伏故障診斷是伴隨著光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，基于電氣測(cè)量的診斷手段因?yàn)闇y(cè)量參數(shù)居多，數(shù)據(jù)湮滅，傳感器價(jià)格等因素已經(jīng)逐步不適應(yīng)于光伏故障診斷，紅外測(cè)量逐步成為該領(lǐng)域故障診斷的主流方法，但是紅外圖像噪聲大，非均勻成像等特點(diǎn)一直使得紅外圖片的分割效果受限，從而影響光伏故障診斷準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法，能夠解決紅外圖片的分割效果受限的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括，通過(guò)紅外成像儀采集太陽(yáng)能光伏電站的光伏組件紅外原圖G；將所述光伏組件紅外原圖G進(jìn)行高斯濾波處理，獲得高斯濾波后的紅外圖像Gg；通過(guò)顏色直方圖統(tǒng)計(jì)紅外圖像Gg的像素比，根據(jù)所述紅外圖像Gg的像素比判斷紅外圖像Gg包含的環(huán)境信息是否復(fù)雜；若不復(fù)雜，則利用最大類(lèi)間方差法對(duì)經(jīng)過(guò)判斷的高斯濾波后的紅外圖像Gg進(jìn)行分割；若復(fù)雜，則利用Sobel算子對(duì)所述紅外圖像Gg進(jìn)行檢測(cè)，獲得圖像輪廓Gn；通過(guò)顏色直方圖統(tǒng)計(jì)圖像輪廓Gn的像素比，根據(jù)所述圖像輪廓Gn的像素比判斷所述圖像輪廓Gn的邊緣信息是否復(fù)雜；若復(fù)雜則重新利用所述Sobel算子對(duì)所述紅外圖像Gg進(jìn)行檢測(cè)；若不復(fù)雜，則利用所述最大類(lèi)間方差法對(duì)經(jīng)過(guò)判斷的Sobel算子檢測(cè)后的圖像輪廓Gn圖像進(jìn)行分割。

作為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述高斯濾波包括，通過(guò)N*N的高斯卷積核對(duì)光伏組件紅外原圖G的每一個(gè)像素進(jìn)行掃描，用高斯卷積核領(lǐng)域內(nèi)像素的加權(quán)平均灰度值去代替高斯卷積核中心的像素點(diǎn)值，進(jìn)而獲得所述紅外圖像Gg：

Gg＝G*G(x，y)

其中，為二維高斯分布，x、y分別為x方向權(quán)值和y方向權(quán)值。

作為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述判斷紅外圖像Gg包括，若像素值150以下的像素比大于或等于K％則認(rèn)為復(fù)雜，否則認(rèn)為不復(fù)雜；即：若m≥K％則復(fù)雜，否則認(rèn)為不復(fù)雜；其中，m為紅外圖像Gg像素值150以下的像素比。

作為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能光伏組件紅外圖像分割方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述像素比m包括，對(duì)于所述紅外圖像Gg統(tǒng)計(jì)其像素值150以下的像素比例m，假設(shè)紅外圖像Gg的大小為x*y，r為Gg(i，j)此點(diǎn)的像素值，則其像素值150以下像素值的個(gè)數(shù)n及像素比例m的計(jì)算公式分別如下：