[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

说明书

本发明公开了一种基于无人机的光伏板热斑检测的红外图像畸变校正方法。基于标定板标定法获取相机的径向畸变参数；使用无人机巡检光伏板阵列实时获取光伏板巡检图像；对无人机获取的光伏板巡检图像进行处理获得前期图像；前期图像中设检测框，根据检测框读取直线而截取畸变图像；新建图像矩阵，结合图像矩阵和畸变图像实施校正得到未畸变图像；未畸变图像中建立提取框，再结合提取框在采集时的无人机位置，获得热斑位置。本发明精确得到每一个单行光伏板对应的图像，能够精确地定位到在光伏板上的热斑位置的行信息，并通过去除图像畸变，能更加精确的获取热板的列信息，有效地防止了图像畸变对热斑检测定位的影响，提高了热斑检测的准确度。

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域的一种无人机光伏板图像热斑检测方法，特别是涉及一种基于无人机的光伏板巡检的红外图像畸变校正方法。

背景技术

可见光与红外图像中无法避免的会产生图像的畸变，这是光学透镜固有的透视失真，也就是因为透视原因造成的失真，这种失真对于照片的成像质量非常不利，但因为这是透镜的固有特性，所以无法消除只能改善，由于镜头无法从硬件上完全消除畸变，因此，如何在图像上做后期处理以消除畸变成为了解决这一问题的重要步骤。

发明内容

本发明申请的目的为提供一种基于无人机红外图像畸变校正的巡检光伏板热斑检测方法，以提升红外图像的品质，赋予图像可视性和易处理性，为后面进行无人机航线规划和光伏板热斑检测提供便利。

为解决上述问题，本申请方法，包括：

一、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，应用于无人机的红外相机拍摄，方法包括以下步骤：

热斑检测需要找到热斑在光伏板的位置，图像的畸变会使检测到的热斑位置信息有误差，本发明对红外图像进行畸变校正，能够更准确地获得热斑位置的定位。

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。

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。在标定图片上依次连接各个内角点，这样根据所有角点的排列顺序以确定标定图片是否可用于进行标定，能够确定输入图像是否是棋盘模式并需要确定角点的位置，如果所有角点被检测到且都以一定的顺序排布，则判定为图像是可用于进行标定的图片。

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。

所述步骤S3具体为：