[发明专利]基于红外视频的光伏组件图像拼接方法

说明书

本发明公开了一种基于红外视频的光伏组件图像拼接方法，包括如下步骤：S1、将红外视频设置分帧间隔后提取为红外图像；S2、选择第一幅红外图像和第二幅红外图像做预处理，然后分别做特征点检测，匹配两幅图像的特征点并筛选，最后完成第二幅图像的透视变换矩阵，经图像融合实现图像拼接；S3、将新图像与第三幅图像做下一次融合，依次类推，完成整个红外视频的拼接；S4、判断拼接后的图像是否倾斜，若倾斜则进行倾斜校正。

技术领域

本发明涉及图像拼接领域，具体涉及一种基于红外视频的光伏组件图像拼接方法。

背景技术

随着全球能源的日益短缺，光伏发电已成为世界各地关注焦点。光伏电站迅速发展，许多不利因素制约着光伏电站可靠、高效的运行。其中，热斑现象大大降低了光伏组件的发电效率，严重时会烧坏组件，造成组件的永久性损坏。常见的方法是故障监测系统和人工巡检来避免热斑带来的危害，但光伏电站监测系统无法及时、准确的找到热斑故障，人工巡检效率低，在恶劣环境中巡检危险性高。因此，采用无人机结合红外热像仪建立一套新型的热斑故障检测系统，准确高效的巡检光伏电站。无人机采集了大量的光伏组件红外视频，红外视频是不能快速直观检测热斑位置的，而且单靠人力无法完成如此庞大的工作量，需要将红外视频转换为光伏阵列的全景红外图像。

视频是由一帧一帧的图像组成，考虑到每一秒视频包含很多帧图像，相邻帧的图像之间包含大量的重叠信息，而且每帧图像都做图像拼接也会耗费大量时间。因此，在图像拼接之前去除重叠信息是很必要的。采用的思路是将红外视频分帧为红外图像，利用图像拼接把光伏组件拼接成一幅图像，复原光伏阵列的全景图。由于地形限制，每一排光伏组件的长度不等，使红外视频长度也不等，导致视频分帧后待拼接图像有几十幅到几百幅不等，即使设置分帧间隔，仍有大量图像需要拼接，因此，我们需要找到一种快速，准确的方法可以拼接大量红外图像。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于红外视频的光伏组件图像拼接方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

基于红外视频的光伏组件图像拼接方法，包括如下步骤：

S1、将红外视频设置分帧间隔后提取为红外图像；

S2、选择第一幅红外图像和第二幅红外图像做预处理，然后分别做特征点检测，匹配两幅图像的特征点并筛选，最后完成第二幅图像的透视变换矩阵，经图像融合实现图像拼接；

S3、将新图像与第三幅图像做下一次融合，依次类推，完成整个红外视频的拼接。

S4、判断拼接后的图像是否倾斜，若倾斜则进行倾斜校正。

进一步地，通过L-K光流法实现两幅图像的特征点匹配，并用RANSAC算法消除误匹配对获得单应性矩阵后，利用透视变换将第二幅图像变换为一幅新图像，与第一幅图像融合在一起，完成两幅图像拼接，以此类推，完成整个视频的拼接；

进一步地，判断拼接后的图像是否倾斜，若倾斜则进行倾斜校正，通过对图像求正外接矩形，计算图像的倾斜角度，经仿射变换调整图形角度实现校正。

进一步地，所述L-K光流法通过以下方法实现特征点的匹配：

对采集的红外视频做视频分帧处理，用角点检测分帧后最开始相邻两帧的红外图像，提取关键特征点，得到相邻两帧之间在关键位置的坐标，进而匹配。

本发明具有以下有益效果：可快速的、准确的、自动拼接多个红外视频；并且能实现大量红外图像的拼接，甚至是几百幅红外图像的拼接，复原光伏阵列全景图。

附图说明

图1为本发明实施例基于红外视频的光伏组件图像拼接方法的流程图。

图2为光流法高斯金字塔。

具体实施方式