[发明专利]一种基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法

权利要求书

1.一种基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

S1、基于标定板标定法获取相机的径向畸变参数；

S2、使用无人机巡检光伏板阵列实时获取光伏板巡检图像；

S3、对无人机获取的光伏板巡检图像进行处理获得前期图像；

S4、在前期图像中预先设置一个检测框，在无人机巡检飞行过程中实施检测框读取直线进而采集截取畸变图像；

S5、新建一个大小和光伏板巡检图像一样的空白的图像矩阵，对图像矩阵的每一像素点的坐标按照径向畸变参数计算对应到畸变图像中像素点的坐标，将畸变图像中的每个像素点的像素值赋值给图像矩阵中按照径向畸变参数对应的像素点处，进而得到未畸变图像，且使得其中步骤S4读取的直线也进行了校正获得了校正后的直线；

S6、在未畸变图像中，根据校正后的直线作为边界建立和检测框相同大小、和直线相对位置关系相同的提取框，针对提取框进行热斑检测获得提取框中的热斑定位结果，再结合提取框在无人机巡检飞行过程中的光伏板巡检图像采集时候的无人机位置，获得热斑在实际光伏板阵列中的位置。

2.根据权利要求1所述的基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：采集多张在不同位置、不同角度、不同姿态下拍摄的黑白相间格子构成的棋盘图图片作为标定图片；对每一张标定图片，以位于标定板上且不位于标定板的边缘的格子角点作为内角点，在标定图片上依次连接各个内角点，在获取到标定图片的内角点图像坐标之后进行标定计算获得相机的径向畸变参数。

3.根据权利要求1所述的基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：是在无人机上安装红外摄像头，在无人机飞到光伏板阵列上方时，单方向匀速飞行经过光伏板阵列并通过红外摄像头朝向正向下俯视拍摄光伏板阵列的红外图像。

4.根据权利要求1所述的基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于：所述步骤S3具体为：

先读取光伏板巡检图像的红外图像，在红外图像上依次作灰度、二值化，再分别进行开运算与闭运算处理；再使得开运算处理结果中呈现白色的像素点在闭运算处理结果中对应相同坐标位置的像素呈现黑色，获得前期图像。

5.根据权利要求1所述的基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：

S41、在前期图像的中央处设置一个与前期图像等宽、高小于图像中单行光伏板所占高度的检测框，图像的高度方向平行于无人机飞行方向；

S42、在检测框的区域内实时检测是否有沿图像宽度方向的直线以及是否有沿图像宽度方向的直线经过，然后根据直线检测确定时刻并采集畸变图像。

6.根据权利要求5所述的基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于：所述S42中，是否有沿图像宽度方向的直线经过具体为：通过图像处理将检测框内的沿图像高度方向的直线去除，然后并将检测框内的保留下来的沿图像宽度方向的直线提取出来并延长至与检测框相等宽度；

所述S42中，根据直线检测确定时刻并采集畸变图像，具体为：在无人机巡检飞行过程中，将实时检测获得的沿图像宽度方向的直线沿图像的高度方向平移，沿图像宽度方向的直线将检测框分为两个区域部分，两个区域部分发生了面积大小的变化，满足一个区域部分的面积逐渐从大变小且另一个区域部分的面积逐渐从小变大，并且两个区域部分在各自面积变化过程中存在相等的情况，若当其中一个区域部分的面积逐渐从大变小到小于预设面积阈值后，则沿图像宽度方向的直线将离开检测框，此时截取无人机巡检拍摄的当前帧的光伏板巡检图像作为畸变图像。

7.根据权利要求1所述的基于无人机红外图像畸变校正的光伏板热斑检测方法，其特征在于：所述S6中，在对提取框进行图像分析处理获得提取框中的热斑定位结果后，再根据提取框中的热斑定位结果结合提取框在未畸变图像中的位置获得热斑在未畸变图像中的相对位置，进而根据热斑在未畸变图像中的相对位置结合在无人机巡检飞行过程中未畸变图像对应的光伏板巡检图像采集时的无人机位置，获得热斑在实际光伏板阵列中的位置。