(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210572763.8 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 中国电建集团中南勘测设计 研究院 有限公司 地址 410014 湖南省长 沙市雨花区香樟东 路16号 (72)发明人 李杰　李时华　何赟泽　王洪金　 高毓欣　李顺　张帆　刘昊　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 专利代理师 卢宏　张珉瑞 (51)Int.Cl. G06T 3/40(2006.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种风机叶片的红外图像拼接方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种风机叶片的红外图像拼 接方法及装置。 与现有技术相比， 本发明通过无 人机的飞行速度信息来求取风力发电机叶片两 张图像之间的平移量， 然后 在平移对齐的基础上 完成风机叶片图像的拼接， 克服了风力发电机叶 片上特征稀疏的难题， 拼接结果可靠 。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114897699 A 2022.08.12 CN 114897699 A 1.一种风机叶片的红外图像拼接方法， 包括如下步骤： S1、 根据如下公式计算出初始帧图像与下一帧图像之间的新增像素量 Q： 其中， V为无人机的飞行速度， T为初始帧图像与下一帧图像之间的时间间隔， P为无人 机的红外镜头的对角线像素量， d为无人机的红外镜头与叶片之间的距离， α 为无人机的红 外镜头的对角线视场角； S2、 在下一帧图像的像素坐标系下， 根据所述新增像素量Q在所述下一帧图像 中剪裁出 有效拼接区域R； 所述有效拼接区域R为Xleft与Xright之间的区域， 其 中Xright为所述下一帧图 像中风机叶片的上、 下边界中长度较短边界的右端点所对应的横坐标值， Xleft＝Xright‑Q； 所述像素坐标系为以图像的左上角顶点为坐标原点， 水平向右为X轴的正方向， 竖直向 下为Y轴的正方向构建的坐标系； S3、 根据如下公式计算出lj′与l1之间的索引距离值 oj‑1： j＝1， 2， 3 …， (n‑i+1)， 得到索 引距离值列表O＝[o0 o1 o2…on‑i‑2 on‑i‑1 on‑i]； 其中， lj′为l中第j个像素值至第j+i个像素值构成 的像素值列表片段； l为有效拼接 区 域R第一列的像素值列表， l＝[v0 v1 v2…vn‑3 vn‑2 vn‑1]； l1为初始帧图像最后一列像素值 中位于风机叶片的上边界或下边界附近的像素值列表片段， l1＝[v′0 v′1 v′2…v′i‑3 v′i‑2  v′i‑1]； n为有效拼接区域R第一列中像素点的数量， i为列表片段中像素点的数量， 10≤i≤ 30； S4、 找到索引距离值列表O中的最小值， 该最小值对应的像素值列表l2即为l中与l1相匹 配的像素值列表片段； l2＝[v″0 v″1 v″2…v″i‑3 v″i‑2v″i‑1]； S5、 在初始帧图像的像素坐标系 下， 使v′0的坐标与v ″0的坐标对齐， 完成初始帧图像与 下一帧图像的拼接； S6、 以拼接后的图像作 为新的初始帧风机叶片图像， 重 复步骤S1－S5， 直至完成完整风 机叶片图像的拼接 。 2.根据权利要求1所述的风机叶片的红外图像拼接方法， 其特征在于， v ′0的坐标与v ″0 的坐标对齐之后还 包括如下步骤： S41、 根据如下公式计算出缩放系数S： 用缩放系数S对所述下一帧图像的大小进行修正； 其中， h为初始帧图像最后一列像素 值中风机叶片的上、 下边界的坐标值之差； h ’为有效拼接区域 R第一列的像素值中风机叶片 的上、 下边界的坐标值之差 。 3.根据权利要求1或2所述的风机叶片的红外图像拼接方法， 其特征在于， 所述S1之前 还包括如下步骤： S01、 采用U ‑Net语义分割算法对无人机获取的风机叶片的红外图像进行处理， 得到叶权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114897699 A 2片前景掩膜图像； S02、 将叶片前景掩膜图像中的物体掩膜部分三通道像素值大小均改为1， 背景色均为 改为0； S03、 将处理后的叶片前 景掩膜图像与原 始图像进行乘法运 算， 得到叶片前 景图像； S04、 对叶片前景图像进行旋转处理， 使所有叶片前景图像中的叶片统一朝向水平方 向。 4.根据权利要求3所述的风机叶片的红外图像拼接方法， 其特征在于， 对叶片前景图像 进行旋转处 理具体包括如下步骤： S041、 对叶片前 景掩膜图像进行边界检测， 得到叶片边界特 征线； S042、 根据叶片边界特征线提取出叶片的上、 下边界线， 对上、 下边界线进行求和取平 均， 获得叶片中线； S043、 通过多 项式拟合 求得叶片中线的函数表达式， 据此计算出叶片的旋转角度； S044、 根据叶片的旋转角度对叶片前 景图像进行旋转处 理。 5.一种风机叶片的红外图像拼接装置， 其特征在于， 包括计算机设备， 该计算机设备被 配置为用于实现权利要求1 ‑4任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114897699 A 3