[发明专利]基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法

权利要求书

1.一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，其特征在于，

所述方法包括如下步骤：

步骤1：通过GPS定位仪器测量光伏组件的位置信息，并存入数据库；

步骤2：根据采集到的光伏组件的位置信息，利用光伏组件列首端、列末端的位置信息及单块光伏板的列首端和列末端的位置信息，计算出光伏组件中光伏板的总行数；

步骤3：控制无人机飞行，在无人机飞行过程中：

利用光伏组件的四个角点的位置信息对无人机的飞行轨迹进行校正；

利用图像算法识别和分割处于航拍图像中的单块光伏板，并对光伏组件中光伏板的列数进行定位；

通过无人机上的信号接收装置判断开启红外摄像头，实时检测到热斑并处理获得热斑的所在位置信息。

2.如权利要求1所述的一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，其特征在于，所述步骤1中，具体如下：所述的光伏组件主要由多块光伏板在同一平面紧密阵列排布构成，通过布置在光伏板四角的GPS定位仪器获取光伏组件的四个角点的经纬度信息以及其中单块光伏板的四个角点的经纬度信息，将采集到的经纬度信息存入数据库。

3.如权利要求1所述的一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，其特征在于：所述步骤2中，计算光伏板个数的具体方法如下：

以左上角作为首端，以左下角作为末端，按照以下公式获得光伏板数据：

num＝(A1-A2)/(A3-A4)

其中，A1为光伏组件首端的位置信息，A2为光伏组件末端的位置信息，A3为单块光伏板首端的位置信息，A4为单块光伏板末端的位置信息，num表示光伏组件中的光伏板的总行数。

4.如权利要求1所述的一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，其特征在于：所述步骤3中，对无人机的飞行轨迹进行校正具体方法如下：

光伏组件的四个角点的位置信息分别为B1、B2、B3、B4，计算光伏组件其中平行于列方向的两条对边的中心位置分别为：

B5＝(B1+B2)/2

B6＝(B3+B4)/2

将中心位置B5和中心位置B6这个点的连线作为无人机的理想轨迹；

无人机利用自身的GPS定位仪器获取无人机自身当前位置，判断无人机自身当前位置是否在理想轨迹中，若不在则调整飞行轨迹使得无人机沿着理想轨迹水平飞行。

5.如权利要求1所述的一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，其特征在于：所述步骤3中，通过无人机上信号接收装置判断开启红外摄像头具体方法如下：无人机上放置信号接收装置，每块光伏组件的角点放置信号发送装置，信号发送装置连接于光伏组件四角的GPS定位仪器，信号发送装置实时收集光伏组件四角的GPS定位仪器的位置信息并发送到信号接收装置，无人机实时从信号接收装置接收光伏组件四角的GPS定位仪器的位置信息并判断出光伏组件的上空区域，当无人机飞到光伏组件的上空区域时，开启红外摄像头朝向正下方的光伏组件进行探测热斑。

6.如权利要求1所述的一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，其特征在于：所述步骤3中，对光伏组件中光伏板的列数进行定位具体方法如下：

无人机上的相机向下俯视拍摄光伏组件获得视频，以视频中每一幅图像进行实时分析处理：

将图像先通过otsu阈值分割算法处理使得分割后各个像素类的类间方差最大，再对图像进行高斯滤波处理，完成预处理；

将预处理后的图像送入sobel边缘检测算法提取获得边缘，对提取的边缘再采用lsd直线检测算法完成对图像中的单块光伏板所在图像区域的分割和提取；

然后，控制无人机飞行过程中，初始设置光伏板的列累计数为0，若当处于图像中间位置的光伏板离开图像的中间位置时，则光伏板的列累计数加1；以实时获得的列累计数作为当前无人机所探测的一列光伏板位于光伏组件中的列序数。