[发明专利]一种太阳能光伏组件红外图像分割方法

权利要求书

1.一种太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：包括，

通过红外成像仪采集太阳能光伏电站的光伏组件红外原图G；

将所述光伏组件红外原图G进行高斯滤波处理，获得高斯滤波后的红外图像Gg；

通过颜色直方图统计红外图像Gg的像素比，根据所述红外图像Gg的像素比判断红外图像Gg包含的环境信息是否复杂；若不复杂，则利用最大类间方差法对经过判断的高斯滤波后的红外图像Gg进行分割；

若复杂，则利用Sobel算子对所述红外图像Gg进行检测，获得图像轮廓Gn；

通过颜色直方图统计图像轮廓Gn的像素比，根据所述图像轮廓Gn的像素比判断所述图像轮廓Gn的边缘信息是否复杂；若复杂则重新利用所述Sobel算子对所述红外图像Gg进行检测；

若不复杂，则利用所述最大类间方差法对经过判断的Sobel算子检测后的图像轮廓Gn进行分割。

2.如权利要求1所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述高斯滤波包括，

通过N*N的高斯卷积核对光伏组件红外原图G的每一个像素进行扫描，用高斯卷积核领域内像素的加权平均灰度值去代替高斯卷积核中心的像素点值，进而获得所述红外图像Gg：

Gg＝G*G(x,y)

其中，为二维高斯分布，x、y分别为x方向权值和y方向权值。

3.如权利要求1或2所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述判断红外图像Gg包括，

若像素值150以下的像素比大于或等于K％则认为复杂，否则认为不复杂；即：若m≥K％则复杂，否则认为不复杂；

其中，m为红外图像Gg像素值150以下的像素比。

4.如权利要求3所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述像素比m包括，

对于所述红外图像Gg统计其像素值150以下的像素比例m，假设红外图像Gg的大小为x*y，r为Gg(i，j)此点的像素值，则其像素值150以下像素值的个数n及像素比例m的计算公式分别如下：

其中，g为统计常数。

5.如权利要求4所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述图像轮廓Gn包括，

分别使用x方向算子与y方向的算子与所述光伏组件红外原图G进行卷积，从而获取边缘信息，即所述图像轮廓Gn：

其中，G(x)代表x方向算子的梯度；G(y)代表y方向算子的梯度。

6.如权利要求1或5所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述判断图像轮廓Gn包括，

若图像轮廓Gn像素值50以下的像素比大于或等于K％则认为不复杂，否则认为复杂；即：若z≥K％则复杂，否则认为不复杂；若不复杂，则

其中，z为图像轮廓Gn像素值50以下的像素比。

7.如权利要求6所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述像素比z包括，

对于所述图像轮廓Gn像素值50以下的像素比z，假设图像轮廓Gn的大小为x*y，r为Gn(i，j)此点的像素值，则其像素值50以下像素值的个数b及像素比例z的计算公式分别如下：

其中，g为统计常数。

8.如权利要求1所述的太阳能光伏组件红外图像分割方法，其特征在于：所述最大类间方差法包括，

对于需要分割的图像，将目标前景和背景的分割阈值记作T，属于前景的像素点数占整幅图像的比例记为ω0，其平均灰度μ0；背景像素点数占整幅图像的比例为ω1，其平均灰度为μ1；需要分割的图像的总平均灰度记为μ，类间方差记为g；

假设需要分割的图像的背景较暗，并且需要分割的图像的大小为M×N，将需要分割的图像中像素的灰度值小于分割阈值T的像素个数记作N0，像素灰度大于阈值T的像素个数记作N1，则有：

ω0＝N0/(M×N)

ω1＝N1/(M×N)

N0+N1＝M×N

ω0+ω1＝1

μ＝ω0/μ0+ω1/μ1

g＝ω0(μ0-μ)^2+ω1(μ1-μ)^2；

结合所述需要分割的图像的总平均灰度μ和类间方差记为g获得类间方差替换式：

g＝ω0ω1(μ0-μ1)^2；

通过遍历获得使类间方差g最大的分割阈值T，通过所述分割阈值T对所述需要分割的图像进行分割。