本技术涉及图像拼接领域，特别地，涉及一种风机叶片图像拼接方法、装置及系统。
背景技术：
1、在风机运行过程中，风机叶片的状态监测是保障风机安全、稳定运行的关键。然而，由于风机叶片的尺寸较大，在无人机叶片巡检过程中，机载图像采集设备难以一次性获取完整的叶片图像。因此，需要通过图像拼接技术将多个局部图像拼接成完整的叶片。现有的图像拼接方法往往存在匹配精度低、拼接速度慢等问题，难以满足实际应用的需求。
2、在风机运行过程中，风机叶片的状态监测是保障风机安全、稳定运行的关键。然而，由于风机叶片的尺寸较大，在无人机叶片巡检过程中，机载图像采集设备难以一次性获取完整的叶片图像。因此，需要通过图像拼接技术将多个局部图像拼接成完整的叶片。现有的图像拼接方法通常采用图像配准的方法实现，需对整张图像进行特征提取和特征点匹配来计算相邻图像间的变换矩阵使得拼接速度较慢。另外由于风机叶片自身纹理特征较少，而背景中丰富的纹理特征会严重干扰叶片的拼接，使得叶片拼接成功率和匹配精度较低。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本技术提供一种风机叶片图像拼接方法、装置及系统，以解决现有图像拼接方法由于风机叶片自身纹理特征较少，而背景中丰富的纹理特征会严重干扰叶片的拼接，使得叶片拼接成功率和匹配精度较低的问题。
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、第一方面，提供一种风机叶片图像拼接方法，包括：
4、获取目标叶片的巡检图像，并根据所述巡检图像得到目标叶片的mask图像，所述巡检图像为在同一高度、且距离风机同一距离的不同位置拍摄的图像，相邻巡检图像中的目标叶片存在重叠部分；
5、基于所述mask图像获取目标叶片的位姿，所述位姿包括起始点横纵坐标和夹角；
6、基于所述mask图像和所述位姿获取目标叶片的特征曲线，所述特征曲线用于表征所述目标叶片沿x方向不同位置的宽度变化；
7、基于所述特征曲线确定相邻巡检图像的横向偏移量和纵向偏移量，所述横向偏移量用于表征相邻巡检图像拼接时在x方向的位移量，所述纵向偏移量用于表征相邻巡检图像拼接时在y方向的位移量；
8、基于所述位姿和所述横向偏移量以及所述纵向偏移量依次对所述巡检图像进行拼接得到完整图像。
9、进一步地，所述基于所述特征曲线确定相邻巡检图像的横向偏移量和纵向偏移量，包括：
10、控制上一图像的第一特征曲线和下一图像的第二特征曲线的x轴和y轴分别重合；
11、控制所述第一特征曲线固定不动的同时所述第二特征曲线沿x方向滑动；
12、计算所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线与所述第二特征曲线的目标参数；
13、当所述目标参数最小时，将所述第二特征曲线的滑动距离作为所述横向偏移量；
14、获取所述上一图像中横坐标为所述横向位移量时的第一纵坐标，以及所述目标叶片在所述下一图像中x方向的起始点的第二纵坐标；
15、将所述第一纵坐标与所述第二纵坐标的值作为所述纵向偏移量。
16、进一步地，所述计算所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线与所述第二特征曲线的目标参数，包括：
17、获取所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线和所述第二特征曲线的重叠区域；
18、计算所述重叠区域的第一特征曲线与第二特征曲线的欧式距离；
19、将所述欧式距离作为目标参数。
20、进一步地，所述计算所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线与所述第二特征曲线的目标参数，包括：
21、获取所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线和所述第二特征曲线的重叠区域；
22、计算所述重叠区域中第一特征曲线和第二特征曲线与x轴之间的总面积与所述重叠区域中第一特征曲线与x轴之间的第一面积的面积比值；
23、将所述面积比值作为所述目标参数。
24、进一步地，所述根据所述巡检图像得到目标叶片的mask图像，包括：
25、采用深度学习实例分割的方法对所述巡检图像进行前景分割得到巡检图像的mask图像；
26、对每个巡检图像的mask图像进行连通域计算；
27、根据所述目标叶片的长宽比对所述连通域进行筛选去除非叶片区域的误检和噪声，得到每个叶片的mask图像；
28、若所述巡检图像mask中仅有一个叶片，则所述叶片的mask图像为目标叶片的mask图像，若所述巡检图像mask中存在多个叶片，则根据同一目标叶片的其他巡检图像mask中叶片翼展方向确定一个叶片的mask图像为目标叶片的mask图像。
29、进一步地，所述基于所述mask图像获取目标叶片的位姿，包括：
30、对目标叶片的mask矩阵沿x方向求和得到一个一维向量，所述一维向量中非零区域为所述目标叶片所在区间；
31、基于x方向一维向量及目标叶片所在区间的y值分布，得到所述目标叶片的x1，y1，x2，y2值，其中，x1为所述目标叶片在图像中x方向的起始点的横坐标；y1为所述起始点的纵坐标；x2为所述目标叶片在图像中x方向的终点的横坐标，y2为所述终点的纵坐标；
32、基于所述x1，y1，x2，y2值，计算所述目标叶片在图像中翼展方向向量；
33、根据所述方向向量计算所述目标叶片的α值，所述α值为所述方向向量与x轴的夹角；
34、将[x1，y1，x2，y2，α]作为所述目标叶片的位姿。
35、进一步地，所述基于所述mask图像和所述位姿获取目标叶片的特征曲线，包括：
36、基于所述mask图像得到所述目标叶片的mask矩阵；
37、将每张图像中目标叶片的mask矩阵沿x方向求和求得目标叶片沿x方向宽度变化的特征向量，得到所述目标叶片的特征曲线。
38、进一步地，所述基于所述位姿和所述横向偏移量以及所述纵向偏移量依次对所述巡检图像进行拼接得到完整图像，包括：
39、将每个目标叶片的第一张巡检图像作为固定图像，以所述第一张巡检图像的位姿建立坐标系；
40、分别基于所述横向偏移量和所述纵向偏移量计算每张巡检图像在所述坐标系中相对所述固定图像的在x方向和在y方向的位移量；
41、创建画布，基于所述位移量在所述画布中对所述巡检图像进行移动，得到完整图像。
42、第二方面，提供一种风机叶片图像拼接装置，包括：
43、叶片图像获取模块，用于获取目标叶片的巡检图像，并根据所述巡检图像得到目标叶片的mask图像，所述巡检图像为在同一高度、且距离风机同一距离的不同位置拍摄的图像，相邻巡检图像中的目标叶片存在重叠部分；
44、叶片位姿获取模块，用于基于所述mask图像获取目标叶片的位姿，所述位姿包括起始点横纵坐标和夹角；
45、特征曲线获取模块，基于所述mask图像和所述位姿获取目标叶片的特征曲线，所述特征曲线用于表征所述目标叶片沿x方向不同位置的宽度变化；
46、偏移量确定模块，用于基于所述特征曲线确定相邻巡检图像的横向偏移量和纵向偏移量，所述横向偏移量用于表征相邻巡检图像拼接时在x方向的位移量，所述纵向偏移量用于表征相邻巡检图像拼接时在y方向的位移量；
47、巡检图像拼接模块，用于基于所述位姿和所述横向偏移量以及所述纵向偏移量依次对所述巡检图像进行拼接得到完整图像。
48、第三方面，提供一种风机叶片图像拼接系统，包括：
49、至少一个处理器和至少一个存储器；
50、所述存储器存储有所述处理器的可执行指令；
51、所述处理器被配置为用于执行上述的风机叶片图像拼接方法。
52、有益效果：
53、本技术技术方案提供一种风机叶片图像拼接方法、装置及系统，首先获取目标叶片的巡检图像，根据巡检图像得到目标叶片的mask图像；然后基于mask图像获取目标叶片的位姿，之后基于mask图像和位姿获取目标叶片的特征曲线，基于特征曲线确定相邻图像的横向偏移量和纵向偏移量，基于横向偏移量和纵向偏移量依次对巡检图像进行拼接得到完整图像。由于巡检图像为在同一高度、且距离风机同一距离的不同位置拍摄的图像，因此一个目标叶片相同部位在不同巡检图像中宽度是不变的，基于宽度得到与目标叶片宽度变化相关的特征曲线，然后根据特征曲线确定相邻图像的横向偏移量和纵向偏移量，最后根据横向偏移量和纵向偏移量对巡检图像进行移动得到拼接图像。本技术方案无需提取目标叶片的特征，就可以实现图像的拼接，操作简单，拼接成功率和精度高。
1.一种风机叶片图像拼接方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于所述特征曲线确定相邻巡检图像的横向偏移量和纵向偏移量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述计算所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线与所述第二特征曲线的目标参数，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述计算所述第二特征曲线滑动过程中，所述第一特征曲线与所述第二特征曲线的目标参数，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述巡检图像得到目标叶片的mask图像，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于所述mask图像获取目标叶片的位姿，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于所述mask图像和所述位姿获取目标叶片的特征曲线，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于所述位姿和所述横向偏移量以及所述纵向偏移量依次对所述巡检图像进行拼接得到完整图像，包括：
9.一种风机叶片图像拼接装置，其特征在于，包括：
10.一种风机叶片图像拼接系统，其特征在于，包括：
