光伏阵列热斑的红外图像处理的研究

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1、‘中图分类号论文编号１００６０１６－０１７９４７０．学科分类号．４０１７密。级＊＾論义璋绛乂净ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文ｗａｒａＢＳｆＳＲＴＯｉａＢｇＲｙ光伏阵列热斑的資外图像处理的研究Ｒｅｓｅａｒｃｈ〇打ｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｅｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｇ？ｆｔｌｔａｉｃａｒ—－ｏｈｏｏｖｏｒａｏｆｈｏｔｓｏｔ尸叮，奇ｐｙｐ－１；＾－＾ｙ二互！！早ｊＩＢ夺ＡＭ电气工程电气工程■皮郭宝柱墨ｒｉ邵磊副教授天津理工大学研究生院＿年

2、月二〇六二分类号：470.4017密级：天津理工大学研究生学位论文光伏阵列热斑的红外图像处理的研究（申请硕士学位）学科专业：电气工程研究方向：电工理论与新技术作者姓名：郭宝柱指导教师：邵磊副教授2016年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchoninfraredimageprocessingofphotovoltaicarrayofhotspotByBaozhuGuoSupervisorLeiShaoFebruary,2016姑制牲声巧本人声明所呈交

3、的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得义津理工大学或一其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＂０占２？可学佐备文作老签义；李日期：心月么Ｉ皆签Ｉ年弓下学化备文狀权使巧换权韦本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权义津理工大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保

4、存、汇编，供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复本和电子文件。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）＂学隹＾＾乂作老签名；羣家私导师签名；私＾多：签学ｇ期；灰年去月司签李口期：以／／年之月ｇ＾摘要随着化石能源的短缺，且其燃烧造成环境污染，清洁的太阳能资源受到了人们的重视。可以预测，太阳能发电将会成为全球能源利用的重要来源。然而，光伏阵列长期工作于恶劣环境下，导致光伏组件的部分单体光伏电池损坏，从而降低了光伏发电系统发电效率。热斑现象是光伏发电系统的一种典型故障，它不仅会降低系统的发电效率，也容易带来安全问题。因此，快速有效

5、的检测光伏组件热斑故障是十分必要的。在分析总结了现有的几种热斑检测方法后，针对处于故障状态下的太阳能电池板的温差特性与红外特性，说明了使用红外图像检测光伏阵列热斑的可行性。为了解决光伏红外图像低分辨率、低信噪比、低对比度的缺陷，本文综合采用了非均匀拉伸、自适应中值滤波等多种算法对其进行修正，达到了增加红外图像对比度、滤除椒盐类噪声的效果，为下一步的热斑提取奠定了基础。在分析比较了几种常见的图像分割算法后，将其应用于光伏红外图像的分割上。由于热斑往往面积较小，且其邻域灰度相差不大，使得Otsu法、最大散度阈值差法均未达到满意的分割效果。为了解决双峰峰值相差较大，而造成的分

6、割困难的问题，本文提出了一种自适应最大散度阈值差法。同时，通过大量的光伏红外图像的分割实验，归纳了快速获取最大散度阈值的方法。达到了快速、有效分割光伏红外图像的效果。实验表明该方法是一种实用的自适应阈值选择方法。应用VisualStudio软件平台，做了光伏阵列热斑红外图像处理实验。通过对比Otsu法、简单迭代法、自适应最大散度阈值差法，验证了自适应最大散度阈值差法的准确性与快速性。快速有效提取光伏阵列热斑，为后续的故障诊断与定位提供依据，对提高光伏板检测的智能化水平有着重要意义。关键词：光伏阵列热斑红外图像Otsu最大散度阈值AbstractWiththeshorta

7、geoffossilenergy,andenvironmentalpollutioncausedbyitscombustion,cleansolarenergyresourcesareaccountedbyresearchers.Itcanbepredicted,solarelectricalenergygenerationwillbecomeoftheimportantenergysourceintheworld.Howeverphotovoltaicarraysalwaysworkinhashenvironment,whichresu