1.一种光伏电站火灾的图像识别方法,其特征在于,包括如下的步骤:步骤1:在电站运行正常时,获取光伏电站的原始图像,将其作为原始样本图像;
步骤2:拍摄待检测图像;
步骤3:将原始样本图像和待检测图像转换成灰度图像;
步骤4:采用四叉树分割将待检测图像分割成四等分;
步骤5:采用亚像素梯度匹配算法,将待检测图像与原始样本图像进行亚像素点匹配,找出最小的匹配值;具体包括:先进行整像素图像匹配,求出的整像素匹配区域,得出整像素匹配区域中心点的位移;计算亚像素点值,根据计算的亚像素点值,在整像素匹配区域中心点的位移上,得到亚像素图像匹配后中心点的位移,进行亚像素图像匹配得到亚像素点匹配的最小匹配值Ck(p)的值;
步骤6:采用均方差阈值判别方法,计算出各个图像像素最小匹配值的均值以及均差值,当计算结果大于指定的阈值时,则认为所述光伏电站出现异常,确定出异常图像的边界;
步骤7:对“部分”异常的范围再继续分割,进行同样处理,直到分割成“空”和“满”为止;
步骤8:通过比较三条以上的水平平行线的长度,确定出是否发生了火灾。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1拍摄样本图像:
在电站正常的状态下,选择晴好天气,用高清摄像头,确定好拍摄位置,拍摄出样本图像K个,送入图像识别模块;.
步骤2拍摄待检测图像:
在当前的状态下,选择晴好天气,用高清摄像头,选择与步骤1同样的拍摄位置,拍摄出待检测图像K个,送入图像识别模块。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤4具体包括:采用四叉树方法,将待检测图像分割成四等分,第一象限G1,第二象限G2,第三象限G3,第四象限G4,判断满足“满”、“空”、“部分”三种情况的哪一种;其中“满”表示待检测图像出现异常;“空”表示待检测图像正常;“部分”表示待检测图像有的地方异常,而有的地方正常;对于“满”和“空”的情况不需要再进行图相匹配;对“部分”的待检测图像,继续分割成四等分,进行图像匹配,直到待检测图像完全为“满”和“空”为止。
4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤5将每部分的第i象限Gi分别在原始样本图像中寻找最佳匹配块,假设对于i=1,
2,3,4;设k是1到K之间的整数,第k个样本图像中每一个像素点的像素值为fk(x,y),带上划线为均值,中心点为Pk(Xk,Yk);待检测图像每一个像素点的像素值为gk(x,y),带上划线为均值,中心点为P1k(X1k,Y1k);待检测图像像素点矩阵行的个数为M以及列的个数N,则得出最小匹配值:
当求得的Ck(p)值最小时,匹配到的结果图上子区的相似度最高,为求出的整像素匹配区域,得出中心点的位移为:
(uk,vk)=(Xk‑X1k,Yk‑Y1k)。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤5计算亚像素点值:设包围亚像素点的周围四个整像素点的值:样本图像为像素f1,像素f2,像素f3,像素f4,待检测图像为像素g1,像素g2,像素g3,像素g4,亚像素点的值:样本图像为fi,待检测图像为gi,像素之间的间隔距离为R,亚像素点与边界的距离为距离h1和距离h2,得出亚像素点fi的值为:
同理得出亚像素点gi的值为:
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤5亚像素点匹配包括:对于每个待匹配图像,有如下公式:得出:
从而计算出dx和dy的值,得出中心点的位移为:(uk,vk)=(Xk‑X1k‑dxk,Yk‑Y1k‑dyk)因此带入到公式
计算出亚像素点匹配的最小匹配值Ck(p)的值。
7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤6判断图像是否出现异常,包括:将亚像素匹配点计算出的Ck(p)的值由小到大进行排序,将排序完以后的数值记为Cs(p),s是1到K之间的整数,将10%*K取整以后的值记为L,计算平均值:
计算差值:
Zk=|Ck(p)‑C(p)|当ZK大于指定的阈值时,则认为光伏电池出现异常。
8.按照权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤6确定异常图像的边界,对于判断出“满”的图像,被认为是异常图像,设定其范围内所有像素值为1;对于“空”的图像,被认为是正常图像,设定其范围内所有像素值为0;对于“部分”的图像,需要继续分割成四等分,直到图像完全为“满”和“空”为止;最后将图像转换成了二值图像。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤8判断是否出现火灾包括:扫描像素值为1的像素点,设有像素值为1的最上面的扫描线长度为L1,最下面的为Ln,中间再选取n‑2条扫描线,则选取的n条扫描线为L1,L2,…,Ln;其中n>=3,每条扫描线的距离都相等,如果满足L1