[发明专利]测量塔顶位移的方法、装置和系统

说明书

本发明提供了一种测量塔顶位移的方法、装置和系统。所述方法可包括：拍摄塔顶的多帧图像；计算所述多帧图像中的特征点的图像位移；根据计算出的图像位移计算塔顶位移。根据本发明的测量塔顶位移的方法、装置和系统，可准确测量塔顶位移。由于塔顶位移是设计风力发电机组时需要考虑的关键参数，因此根据准确的塔顶位移设计的风力发电机组的运行更加稳定。

技术领域

本发明涉及风力发电技术，更具体地，涉及一种测量塔顶位移的方法、装置和系统。

背景技术

塔顶位移通常指塔顶的二维位移，是设计风力发电机时需要考虑的关键参数，直接或间接影响风力发电机的运行稳定性和载荷能力。

虽然，可借助于照相机、望远镜等设备观测塔顶，并且通过调整焦距等方式获得放大的塔顶图像，但是，由于观测点与塔顶之间的距离、风力等因素会使塔顶图像模糊。因此，不能通过模糊的塔顶图像准确测量塔顶位移。

发明内容

本发明的各个方面至少可解决以上提到的问题和/或缺点，并且至少提供以下优点。另外，本发明可不解决以上提到的问题和/或缺点。

根据本发明的一方面，提供了一种测量塔顶位移的方法，其中，所述方法可包括：拍摄塔顶的多帧图像；计算所述多帧图像中的特征点的图像位移；根据计算出的图像位移计算塔顶位移。

可选地，所述计算所述多帧图像中的特征点的图像位移的步骤包括：从所述多帧图像中的每帧图像中提取特征点，其中，所述多帧图像中的对应特征点指示塔顶上的相同位置；计算提取出的特征点中的属于不同帧图像的对应特征点之间的相对位移，将计算出的相对位移作为所述图像位移。

可选地，所述计算所述多帧图像中的特征点的图像位移的步骤包括：从所述多帧图像中的每帧图像中提取至少两个特征点，其中，所述多帧图像中的对应特征点指示塔顶上的相同位置；计算提取出的特征点中的属于不同帧图像的对应特征点之间的相对位移，将所述相对位移的平均值作为所述图像位移。

可选地，所述根据计算出的图像位移计算塔顶位移的步骤包括：确定图像位移与实际位移之间的对应关系；根据计算出的图像位移和确定的对应关系计算塔顶位移。

可选地，所述从所述多帧图像中的每帧图像中提取特征点的步骤包括以下操作中的至少一个：(a)计算所述每帧图像中的像素点的灰度值，计算所述灰度值的一阶导数，将所述灰度值的一阶导数在第一预定范围内取得最大值的像素点确定为针对该帧图像的特征点；(b)计算所述每帧图像中的像素点的灰度值，计算所述灰度值的一阶导数和二阶导数，将所述灰度值的一阶导数和二阶导数在第二预定范围内取得最大值的像素点确定为针对该帧图像的特征点；(c)计算所述每帧图像中的像素点的灰度值，计算所述灰度值的一阶导数和二阶导数，将所述灰度值的一阶导数在第三预定范围内取得最大值且所述灰度值的二阶导数为零的像素点确定为针对该帧图像的特征点；(d)利用边缘检测方法从所述每帧图像中提取至少两条图像边缘线，计算所述至少两条图像边缘线的交点，将计算出的交点确定为针对该帧图像的特征点；(e)计算所述每帧图像中的Harris角点，将所述Harris角点作为针对该帧图像的特征点。

可选地，所述确定图像位移与实际位移之间的对应关系的步骤包括：在塔顶上标注至少两个标注点；计算所述至少两个标注点之间的实际距离；计算所述至少两个标注点在所述多帧图像中的相对距离；基于计算出的实际距离和相对距离确定所述对应关系。

根据本发明的另一方面，提供了一种测量塔顶位移的装置，其中，所述装置可包括：图像位移计算单元，被配置为计算塔顶的多帧图像中的特征点的图像位移；实际位移计算单元，被配置为根据计算出的图像位移计算塔顶位移。

可选地，所述图像位移计算单元包括：特征点提取单元，被配置为从所述多帧图像中的每帧图像中提取特征点，其中，所述多帧图像中的对应特征点指示塔顶上的相同位置；相对位移计算单元，被配置为计算提取出的特征点中的属于不同帧图像的对应特征点之间的相对位移，将计算出的相对位移作为所述图像位移。