[发明专利]一种光伏板故障自动检测方法

说明书

本发明公开了一种光伏板故障自动检测方法，采集光伏板的红外图像信息和同步的温度数据；自动提取所述红外图像信息中光伏板的准确位置信息；利用所述红外图像检测光伏板常见的故障；温度数据检测光伏板内的异常区域以及相应的温度分布；将红外图像检测的形状特征和得出的温度数据检测结果进行融合并输出。本发明的光伏板故障自动检测方法，可以实时地对大量的光伏板进行全自动地故障检测，准确地定位故障的位置以及故障区域的温度信息。通过图像处理和温度数值分析的手段结合，可以准确地对光伏板故障进行分析。

技术领域

本发明涉及光伏板故障检测，具体地说涉及如何提高光伏板故障检测效率。

背景技术

目前，就光伏板故障检测技术而言，主要对红外图像进行图像处理以检测故障信息，首先对获得的红外图像进行了预处理：分段线性化、非均匀拉伸和伪中值滤波，然后应用自适应的最大方差法对图像进行阈值分割，通过此方法提取出的高亮区域就是认为的故障区域。由于光照条件的不同，光伏板图像中，热斑区域的灰度值和面积也会随之变化，自适应阈值的方法也并不能总是有稳定的性能，会导致故障的位置和面积信息也会不准确。且该方法也未给出故障区域与正常区域的温度信息，不利于进行更准确地定性分析。

目前检测光伏板故障的可以分为两类：电力参数的监测与非接触式的红外测量。基于电力参数的测量只能定位到汇流箱级别，无法精确获知有故障的光伏板的具体位置。随着无人机技术的发展，利用无人机挂载红外相机进行光伏板巡检的方法可以提高效率，但是故障的诊断仍然需要人工参与判断。

因此，常规的光伏板故障检测方法是EL检测或者使用手持红外设备近距离对光伏板进行检测。这两种方式均需要较多的人工干预，效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题光伏板故障自动检测方法，可以实时地对大量的光伏板进行全自动地故障检测，准确地定位故障的位置以及故障区域的温度信息。通过图像处理和温度数值分析的手段结合，可以准确地对光伏板故障进行分析。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏板故障自动检测方法，其包括以下步骤：

本发明采集光伏板的红外图像信息和同步的温度数据；自动提取所述红外图像信息中光伏板的准确位置信息；利用所述红外图像检测光伏板常见的故障；根据温度数据检测光伏板内的异常区域以及相应的温度分布；将步骤c得出红外图像检测的形状特征和步骤d得出的温度数据检测结果进行融合并输出。

进一步，所述步骤a中采用红外相机对同一场景进行拍摄，得到伪彩色图像和转换后的温度数据。

进一步，所述步骤b中光伏板的准确位置信息为四个角点或四条边界线段，通过图像处理方法或温度数据提取光伏板的位置。

进一步，所述步骤c具体检测的方法如下：c1、对图像进行预处理，突出显示疑似故障区域；c2、使用霍夫圆检测算法在图像中的光伏板区域内检测圆特征，并计算其位置和面积，霍夫圆检测算法的参数可以根据光伏板的尺寸进行自适应地调整；c3、在光伏板区域内使用直线检测算法检测直线，直线检测的参数应该考虑光伏板的图像尺寸和直线的朝向；c4、整块不工作的光伏板相对于工作状态的光伏板，其图像亮度较高，通过自适应分割算法将非工作光伏板提取出来。

进一步，所述步骤c1中预处理的具体步骤如下：对红外图像进行去噪声处理并保持边缘；使用分段线性化方法增强故障区域和背景区域的对比度；使用形态学方法扩大一些微小的故障。