基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法，包括：采集光伏板的光伏板灰度图像；根据光伏板灰度图像得到直线参数空间；根据直线参数空间得到栅线间隔值；获取灰度增强必要性；根据栅线间隔值得到栅线差异间隔；根据栅线差异间隔得到初始修正距离度量；根据栅线差异间隔以及初始修正距离度量得到修正距离度量；根据修正距离度量得到局部栅线区域；获取局部栅线区域内像素点与聚类中心的最终距离；根据最终距离以及灰度增强必要性得到最终增强必要性；根据最终增强必要性进行自适应增强

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法
。

技术介绍

[0002]在对光伏板进行图像分析时，由于采集环境的影响，会导致采集的光伏板图像存在一定的失真，不利于后续图像分析；为了便于后续对光伏板进行准确地图像分析，所以需要对光伏板图像进行增强处理
。
[0003]传统方法可以通过直方图均衡化对光伏板图像整体进行增强，但在直方图均衡化的过程中，会将光伏板图像中灰度值相似的部分像素点合并为一致的灰度值，会导致光伏板图像丢失部分细节，而这部分细节可能含有光伏板表面的重要信息，从而减弱光伏板的增强效果
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法，以解决现有的问题：传统直方图均衡化会导致光伏板图像丢失部分细节，而这部分细节可能含有光伏板表面的重要信息，从而减弱光伏板的增强效果
。
[0005]本专利技术的基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法采用如下技术方案：本专利技术一个实施例提供了基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法，该方法包括以下步骤：采集若干光伏板的光伏板灰度图像；根据光伏板灰度图像得到直线参数空间；根据直线参数空间得到栅线间隔值以及若干栅线直线，所述栅线直线包含多个像素点；根据栅线直线上像素点的灰度差异得到每条栅线直线上每个像素点的灰度增强必要性；根据栅线间隔值得到不同栅线直线任意两个像素点之间的栅线差异间隔；根据栅线差异间隔得到不同栅线直线任意两个像素点之间的初始修正距离度量；根据栅线差异间隔以及初始修正距离度量，得到所有栅线直线所有像素点之间的修正距离度量；根据修正距离度量对所有栅线直线上所有像素点进行聚类得到若干聚类簇，将每个聚类簇记为局部栅线区域；获取每个局部栅线区域内每个像素点与聚类中心的最终距离；根据最终距离以及灰度增强必要性得到每个局部栅线区域内每个像素点的最终增强必要性；根据最终增强必要性进行自适应增强得到若干增强后的光伏板灰度图像
。
[0006]优选的，所述根据光伏板灰度图像得到直线参数空间，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板灰度图像，将光伏板灰度图像进行
Canny
算子边缘检测得到光伏板边缘图像，将光伏板边缘图像的左下角像素点作为坐标原点，将光伏板边缘图像的底边作为初始横坐标，将光伏板边缘图像的左边作为初始纵坐标；对光伏板边缘图像进行
hough
变换得到参数空间，记为光伏板边缘图像的直线参数空间
。
[0007]优选的，所述根据直线参数空间得到栅线间隔值以及若干栅线直线，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板边缘图像，在光伏板边缘图像的直线参数空间中，将投票值最大的点的度数记为栅线度数；将栅线度数上的每个点在光伏板边缘图像中对应的直线，记为光伏板边缘图像的栅线直线；将栅线度数上每个点的按照投票值大小进行降序，将排序后的序列记为栅线投票序列；对于栅线投票序列中任意相邻的两个点，将两个点对应最短距离的差值的绝对值记为距离间隔；获取栅线投票序列的所有距离间隔，对所有距离间隔进行最大值最小值归一化，将归一化后的每个距离间隔记为归一距离间隔，将所有归一距离间隔的众数记为栅线间隔值
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[0008]优选的，所述根据栅线直线上像素点的灰度差异得到每条栅线直线上每个像素点的灰度增强必要性，包括的具体方法为：将任意一条栅线直线内任意一个像素点记为第一目标像素点，式中，表示第一目标像素点的增强必要性；表示第一目标像素点的灰度值；表示栅线直线上所有像素点的灰度值的均值；表示取绝对值；获取所有栅线直线上所有像素点的增强必要性，对所有像素点的增强必要性进行线性归一化，将归一化后的增强必要性记为每个像素点的灰度增强必要性
。
[0009]优选的，所述根据栅线间隔值得到不同栅线直线任意两个像素点之间的栅线差异间隔，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板边缘图像中任意一条栅线直线上任意一个像素点以及另外任意一条栅线直线上任意一个像素点，将两个像素点所属两条栅线直线在栅线投票序列中对应两点之间序号的差值的绝对值，记为两个像素点之间的间隔差数；式中，表示两个像素点之间的栅线差异间隔；表示两个像素点之间的间隔差数；表示光伏板边缘图像的栅线间隔值；获取不同栅线直线任意两个像素点之间的栅线差异间隔
。
[0010]优选的，所述根据栅线差异间隔得到不同栅线直线任意两个像素点之间的初始修正距离度量，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板边缘图像中任意一条栅线直线上任意一个像素点以及另外任意一条栅线直线上任意一个像素点，式中，表示两个像素点之间的初始修正距离度量；
表示两个像素点之间的欧式距离；表示两个像素点之间的栅线差异间隔；获取不同栅线直线任意两个像素点之间的初始修正距离度量
。
[0011]优选的，所述根据栅线差异间隔以及初始修正距离度量，得到所有栅线直线所有像素点之间的修正距离度量，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板边缘图像中任意一条栅线直线上任意一个像素点以及另外任意一条栅线直线上任意一个像素点，式中，表示两个像素点的修正距离度量；表示两个像素点之间的初始修正距离度量；表示两个像素点的灰度增强必要性的差值的绝对值；对于任意一条栅线直线上任意两个像素点，将两个像素点之间的欧式距离记为修正距离度量；获取所有栅线直线所有像素点之间的修正距离度量
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[0012]优选的，所述获取每个局部栅线区域内每个像素点与聚类中心的最终距离，包括的具体方法为：对于任意一个局部栅线区域内任意一个像素点，获取局部栅线区域的聚类中心，获取像素点与聚类中心的欧式距离，获取局部栅线区域内所有像素点与聚类中心的欧式距离，对所有像素点与聚类中心的欧式距离进行最大值最小值归一化，将归一化后每个像素点与聚类中心的欧式距离记为局部栅线区域内每个像素点与聚类中心的最终距离；每个局部栅线区域内每个像素点与聚类中心的最终距离
。
[0013]优选的，所述根据最终距离以及灰度增强必要性得到每个局部栅线区域内每个像素点的最终增强必要性，包括的具体方法为：对于局部栅线区域内任意一个像素点，式中，表示像素点的最终增强必要性；表示像素点的灰度增强必要性；表示像素点与局部栅线区域内聚类中心的最终距离；表示以自然常数为底的指数函数；获取每个局部栅线区域内每个像素点的最终增强必要性
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[0014]优选的，所述根据最终增强必要性进行自适应增强，包括的具体方法为：将所有局部栅线区域内所有像素点输入
GMM
混合模型，将每个像素点的输出结果记为输出拟合值；对于任意一个局部栅线区域内任意一个像素点，若像素点的最终增强必要性大于输出拟合值，将像素点的最终增强必要性作为像素点的增强系数；若像素点的最终增强必要性小于等于输出拟合值，将像素点的输出拟合值作为像素点的增强系数；式中，表示像素点灰度增强后的灰度值；表示像素点的增强系数；表示像
素点的灰度增强前的灰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集若干光伏板的光伏板灰度图像；根据光伏板灰度图像得到直线参数空间；根据直线参数空间得到栅线间隔值以及若干栅线直线，所述栅线直线包含多个像素点；根据栅线直线上像素点的灰度差异得到每条栅线直线上每个像素点的灰度增强必要性；根据栅线间隔值得到不同栅线直线任意两个像素点之间的栅线差异间隔；根据栅线差异间隔得到不同栅线直线任意两个像素点之间的初始修正距离度量；根据栅线差异间隔以及初始修正距离度量，得到所有栅线直线所有像素点之间的修正距离度量；根据修正距离度量对所有栅线直线上所有像素点进行聚类得到每个聚类簇，将每个聚类簇记为局部栅线区域；获取每个局部栅线区域内每个像素点与聚类中心的最终距离；根据最终距离以及灰度增强必要性得到每个局部栅线区域内每个像素点的最终增强必要性；根据最终增强必要性进行自适应增强得到若干增强后的光伏板灰度图像；所述根据栅线直线上像素点的灰度差异得到每条栅线直线上每个像素点的灰度增强必要性，包括的具体方法为：将任意一条栅线直线内任意一个像素点记为第一目标像素点，式中，表示第一目标像素点的增强必要性；表示第一目标像素点的灰度值；表示栅线直线上所有像素点的灰度值的均值；表示取绝对值；获取所有栅线直线上所有像素点的增强必要性，对所有像素点的增强必要性进行线性归一化，将归一化后的增强必要性记为每个像素点的灰度增强必要性；所述根据最终距离以及灰度增强必要性得到每个局部栅线区域内每个像素点的最终增强必要性，包括的具体方法为：对于局部栅线区域内任意一个像素点，式中，表示像素点的最终增强必要性；表示像素点的灰度增强必要性；表示像素点与局部栅线区域内聚类中心的最终距离；表示以自然常数为底的指数函数；获取每个局部栅线区域内每个像素点的最终增强必要性
。2.
根据权利要求1所述基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法，其特征在于，所述根据光伏板灰度图像得到直线参数空间，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板灰度图像，将光伏板灰度图像进行
Canny
算子边缘检测得到光伏板边缘图像，将光伏板边缘图像的左下角像素点作为坐标原点，将光伏板边缘图像的底边作为初始横坐标，将光伏板边缘图像的左边作为初始纵坐标；对光伏板边缘图像进行
hough
变换得到参数空间，记为光伏板边缘图像的直线参数空间
。3.
根据权利要求1所述基于图像处理的光伏板图像自适应增强方法，其特征在于，所述根据直线参数空间得到栅线间隔值以及若干栅线直线，包括的具体方法为：对于任意一张光伏板边缘图像，在光伏板边缘图像的直线参数空间中，将投票值最大的点的度数记为栅线度数；将栅线度数上的每个点在光伏板边缘图像中对应的直线，记为光伏板边缘图像的栅线直线；将栅线度数上每个点的按照投票值大小进行降序，将排序后的序列记为栅线投票序列；对于栅线投票序列中任意相邻的两个点，将两个点对应最短距离的差值的绝对值记为距离间隔；获取栅线投票序列的所有距离间隔，对所有距离间隔进行最大值最小值归一化，将归一化后的每个距离间隔记为归一距离间隔，将所有归一距离间隔的众数记为栅线间隔值
。4.
根据权利要求1所述基于图像处理的光伏板图像自适应...

【专利技术属性】
技术研发人员：许伟剑，潘振华，周学浩，
申请(专利权)人：无锡洛宇智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：