本發(fā)明涉及圖像處理，具體而言，涉及一種快速辨識(shí)精準(zhǔn)定位的光伏電站無人機(jī)自動(dòng)滅火方法。

背景技術(shù)：

1、光伏電站是利用太陽能進(jìn)行電力生產(chǎn)的設(shè)施，通過將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能。光伏電站作為一種清潔、高效的能源生產(chǎn)方式，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，預(yù)計(jì)未來光伏電站將在能源市場(chǎng)中扮演更加重要的角色。

2、然而，隨著光伏電站規(guī)模日益擴(kuò)大，其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。傳統(tǒng)的消防方式依賴于人工巡檢和地面消防設(shè)備，難以迅速應(yīng)對(duì)光伏電站中的火災(zāi)，尤其是在大面積、分布式布局的光伏板區(qū)域。因此，開發(fā)一種快速辨識(shí)精準(zhǔn)定位的光伏電站無人機(jī)自動(dòng)滅火方法顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種快速辨識(shí)精準(zhǔn)定位的光伏電站無人機(jī)自動(dòng)滅火方法，本發(fā)明能夠快速、精準(zhǔn)的判斷光伏電站是否發(fā)生火災(zāi)，并精準(zhǔn)定位火災(zāi)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)光伏電站火災(zāi)的快速響應(yīng)和高效滅火。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種快速辨識(shí)精準(zhǔn)定位的光伏電站無人機(jī)自動(dòng)滅火方法，包括：

3、獲取光伏電站的實(shí)時(shí)區(qū)域圖像，對(duì)所述實(shí)時(shí)區(qū)域圖像進(jìn)行灰度化處理，得到對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)區(qū)域灰度圖像，并確定與所述實(shí)時(shí)區(qū)域灰度圖像對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域灰度圖像；

4、對(duì)所述實(shí)時(shí)區(qū)域灰度圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，得到多個(gè)子實(shí)時(shí)區(qū)域灰度圖像，提取所述子實(shí)時(shí)區(qū)域灰度圖像對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)圖像像素值，構(gòu)建實(shí)時(shí)圖像像素值集合，并從所述標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域灰度圖像中提取對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值集合；

5、將所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合和所述標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值集合進(jìn)行對(duì)比，并基于對(duì)比結(jié)果計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一像素值系數(shù)；

6、基于所述第一像素值系數(shù)計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第二像素值系數(shù)，并根據(jù)所述第一像素值系數(shù)和所述第二像素值系數(shù)計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子；

7、根據(jù)所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子判斷所述光伏電站是否存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，若是，則將所述光伏電站作為火災(zāi)區(qū)域；

8、基于預(yù)設(shè)的飛行控制系統(tǒng)引導(dǎo)無人機(jī)飛行至所述火災(zāi)區(qū)域，并根據(jù)所述無人機(jī)攜帶的滅火裝置對(duì)所述火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行滅火處理。

9、進(jìn)一步地，在將所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合和所述標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值集合進(jìn)行對(duì)比，并基于對(duì)比結(jié)果計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一像素值系數(shù)時(shí)，包括：

10、計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合對(duì)應(yīng)的第一集合均值，計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值集合對(duì)應(yīng)的第二集合均值；

11、確定所述第一集合均值和所述第二集合均值的均值差值，并作為所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一子像素值系數(shù)；

12、將所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合中的實(shí)時(shí)圖像像素值與所述標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值集合中的標(biāo)準(zhǔn)圖像像素值進(jìn)行一一對(duì)比，確定多個(gè)圖像像素值差值；

13、從所有的圖像像素值差值中確定最大圖像像素值差值和最小圖像像素值差值；

14、確定所述最大圖像像素值差值和所述最小圖像像素值差值之間的極差值，并作為所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第二子像素值系數(shù)；

15、根據(jù)所述第一子像素值系數(shù)、所述第二子像素值系數(shù)、所述最大圖像像素值差值和所述最小圖像像素值差值計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一像素值系數(shù)。

16、進(jìn)一步地，在根據(jù)所述第一子像素值系數(shù)、所述第二子像素值系數(shù)、所述最大圖像像素值差值和所述最小圖像像素值差值計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一像素值系數(shù)時(shí)，包括：

17、根據(jù)下式計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一像素值系數(shù)：

18、；

19、其中，a1為實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第一像素值系數(shù)，c1為第一子像素值系數(shù)，c2為第二子像素值系數(shù)，d1為最大圖像像素值差值，d2為最小圖像像素值差值。

20、進(jìn)一步地，在基于所述第一像素值系數(shù)計(jì)算所述實(shí)時(shí)圖像像素值集合的第二像素值系數(shù)，并根據(jù)所述第一像素值系數(shù)和所述第二像素值系數(shù)計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子時(shí)，包括：

21、根據(jù)下式計(jì)算每個(gè)實(shí)時(shí)圖像像素值集合對(duì)應(yīng)的第二像素值系數(shù)：

22、；

23、其中，a2為實(shí)時(shí)圖像像素值集合對(duì)應(yīng)的第二像素值系數(shù)，f為實(shí)時(shí)圖像像素值集合對(duì)應(yīng)的第一像素值系數(shù)，ki為第i個(gè)實(shí)時(shí)圖像像素值集合對(duì)應(yīng)的第一像素值系數(shù)；

24、構(gòu)建像素值系數(shù)鏈，其中，所述像素值系數(shù)鏈上包括若干個(gè)像素值系數(shù)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)像素值系數(shù)節(jié)點(diǎn)包括第一像素值系數(shù)和第二像素值系數(shù)；

25、隨機(jī)確定兩個(gè)像素值系數(shù)節(jié)點(diǎn)，提取對(duì)應(yīng)的第一提取像素值系數(shù)、第二提取像素值系數(shù)、第三提取像素值系數(shù)和第四提取像素值系數(shù)；

26、計(jì)算所述第一提取像素值系數(shù)和所述第三提取像素值系數(shù)的第一系數(shù)差值；

27、從所有的第一像素值系數(shù)中確定最大像素值系數(shù)和最小像素值系數(shù)，并計(jì)算所述最大像素值系數(shù)和所述最小像素值系數(shù)的第二系數(shù)差值；

28、計(jì)算所述第一系數(shù)差值和所述第二系數(shù)差值的第一系數(shù)差值比值；

29、計(jì)算所述第三提取像素值系數(shù)和所述第四提取像素值系數(shù)的第三系數(shù)差值；

30、從所有的第二像素值系數(shù)中確定最大像素值系數(shù)和最小像素值系數(shù)，并計(jì)算所述最大像素值系數(shù)和所述最小像素值系數(shù)的第四系數(shù)差值；

31、計(jì)算所述第三系數(shù)差值和所述第四系數(shù)差值的第二系數(shù)差值比值；

32、確定所述第一系數(shù)差值比值和所述第二系數(shù)差值比值的和值，并作為所述光伏電站的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子；

33、根據(jù)所有的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子。

34、進(jìn)一步地，在根據(jù)所有的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子時(shí)，包括：

35、將所有的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行數(shù)值大小排序，并將最大子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子和最小子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行兩兩組合；

36、將最大子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子相鄰的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子和最小子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子相鄰的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行兩兩組合，剩余依次迭代，得到多個(gè)子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子組合；

37、根據(jù)所有的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子組合計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子。

38、進(jìn)一步地，在根據(jù)所有的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子組合計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子時(shí)，包括：

39、根據(jù)下式計(jì)算所述光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子：

40、；

41、其中，q為光伏電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子，m為子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子組合的數(shù)量，g1i為第i個(gè)子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子組合中較大的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子，g2為第i個(gè)子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子組合中較小的子火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子，為所有中的最小值，為所有中的最大值，h為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子的調(diào)節(jié)系數(shù)。

42、進(jìn)一步地，根據(jù)下列步驟確定火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子的調(diào)節(jié)系數(shù)：

43、計(jì)算所有的方差p；

44、設(shè)定第一預(yù)設(shè)方差和第二預(yù)設(shè)方差；

45、設(shè)定第一預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)、第二預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)和第三預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)；

46、當(dāng)所述方差p小于所述第一預(yù)設(shè)方差時(shí)，則將所述第一預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)作為所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子的調(diào)節(jié)系數(shù)；

47、當(dāng)所述方差p大于或等于所述第一預(yù)設(shè)方差，且小于所述第二預(yù)設(shè)方差時(shí)，則將所述第二預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)作為所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子的調(diào)節(jié)系數(shù)；

48、當(dāng)所述方差p大于或等于所述第二預(yù)設(shè)方差時(shí)，則將所述第三預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)作為所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子的調(diào)節(jié)系數(shù)。

49、進(jìn)一步地，在根據(jù)所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子判斷所述光伏電站是否存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，包括：

50、根據(jù)所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子和預(yù)設(shè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子之間的關(guān)系判斷所述光伏電站是否存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；

51、當(dāng)所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子小于所述預(yù)設(shè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子時(shí)，則判斷所述光伏電站不存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；

52、當(dāng)所述火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子大于或等于所述預(yù)設(shè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因子時(shí)，則判斷所述光伏電站存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

53、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

54、1、提高滅火效率：本發(fā)明能夠迅速定位火源，引導(dǎo)無人機(jī)快速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，顯著提高了光伏電站火災(zāi)的滅火效率。

55、2、降低人員風(fēng)險(xiǎn)：無人機(jī)滅火作業(yè)減少了消防人員進(jìn)入火場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了滅火作業(yè)的安全性。

56、3、智能化程度高：結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法和先進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)的自主識(shí)別和自主飛行，提高了系統(tǒng)的智能化程度。

57、4、適應(yīng)性強(qiáng)：本發(fā)明適用于不同規(guī)模和布局的光伏電站，具有廣泛的應(yīng)用前景。