[發明專利]一種基于無人機紅外圖像畸變校正的光伏板熱斑檢測方法

在審

• 申請號: 202111321611.2
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113989259A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 翁建明;徐云柯;劉剛;蘇踐;鄭高;鄭恩輝
• 申請（專利權）人: 浙江浙能嘉華發電有限公司;中國計量大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/73;G06T7/80;G06T5/00;G06T5/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于無人機的光伏板熱斑檢測的紅外圖像畸變校正方法。基于標定板標定法獲取相機的徑向畸變參數；使用無人機巡檢光伏板陣列實時獲取光伏板巡檢圖像；對無人機獲取的光伏板巡檢圖像進行處理獲得前期圖像；前期圖像中設檢測框，根據檢測框讀取直線而截取畸變圖像；新建圖像矩陣，結合圖像矩陣和畸變圖像實施校正得到未畸變圖像；未畸變圖像中建立提取框，再結合提取框在采集時的無人機位置，獲得熱斑位置。本發明精確得到每一個單行光伏板對應的圖像，能夠精確地定位到在光伏板上的熱斑位置的行信息，并通過去除圖像畸變，能更加精確的獲取熱板的列信息，有效地防止了圖像畸變對熱斑檢測定位的影響，提高了熱斑檢測的準確度。

技術領域

本發明涉及信息處理技術領域的一種無人機光伏板圖像熱斑檢測方法，特別是涉及一種基于無人機的光伏板巡檢的紅外圖像畸變校正方法。

背景技術

可見光與紅外圖像中無法避免的會產生圖像的畸變，這是光學透鏡固有的透視失真，也就是因為透視原因造成的失真，這種失真對于照片的成像質量非常不利，但因為這是透鏡的固有特性，所以無法消除只能改善，由于鏡頭無法從硬件上完全消除畸變，因此，如何在圖像上做后期處理以消除畸變成為了解決這一問題的重要步驟。

發明內容

本發明申請的目的為提供一種基于無人機紅外圖像畸變校正的巡檢光伏板熱斑檢測方法，以提升紅外圖像的品質，賦予圖像可視性和易處理性，為后面進行無人機航線規劃和光伏板熱斑檢測提供便利。

為解決上述問題，本申請方法，包括：

一、一種基于無人機紅外圖像畸變校正的光伏板熱斑檢測方法，應用于無人機的紅外相機拍攝，方法包括以下步驟：

熱斑檢測需要找到熱斑在光伏板的位置，圖像的畸變會使檢測到的熱斑位置信息有誤差，本發明對紅外圖像進行畸變校正，能夠更準確地獲得熱斑位置的定位。

S1、基于標定板標定法獲取相機的徑向畸變參數；

S2、使用無人機巡檢光伏板陣列實時獲取光伏板巡檢圖像；

S3、對無人機獲取的光伏板巡檢圖像進行處理獲得前期圖像；

S4、在前期圖像中預先設置一個檢測框，在無人機巡檢飛行過程中實施檢測框讀取直線進而采集截取畸變圖像；

S5、新建一個大小和光伏板巡檢圖像一樣的空白的圖像矩陣，對圖像矩陣的每一像素點的坐標按照徑向畸變參數計算對應到畸變圖像中像素點的坐標，將畸變圖像中的每個像素點的像素值賦值給圖像矩陣中按照徑向畸變參數對應的像素點處，進而得到未畸變圖像，且使得其中步驟S4讀取的直線也進行了校正獲得了校正后的直線；

S6、在未畸變圖像中，根據校正后的直線作為邊界建立和檢測框相同大小、和直線相對位置關系相同的提取框，針對提取框進行熱斑檢測獲得提取框中的熱斑定位結果，再結合提取框在無人機巡檢飛行過程中的光伏板巡檢圖像采集時候的無人機位置，獲得熱斑在實際光伏板陣列中的位置。

所述步驟S1具體為：采集多張在不同位置、不同角度、不同姿態下拍攝的黑白相間格子構成的棋盤圖圖片作為標定圖片；對每一張標定圖片，以位于標定板上且不位于標定板的邊緣的格子角點作為內角點，在標定圖片上依次連接各個內角點，在獲取到標定圖片的內角點圖像坐標之后進行標定計算獲得相機的徑向畸變參數。在標定圖片上依次連接各個內角點，這樣根據所有角點的排列順序以確定標定圖片是否可用于進行標定，能夠確定輸入圖像是否是棋盤模式并需要確定角點的位置，如果所有角點被檢測到且都以一定的順序排布，則判定為圖像是可用于進行標定的圖片。

所述步驟S2具體為：是在無人機上安裝紅外攝像頭，在無人機飛到光伏板陣列上方時，單方向勻速飛行經過光伏板陣列并通過紅外攝像頭朝向正向下俯視拍攝光伏板陣列的紅外圖像。

所述步驟S3具體為：