如何找出风力机叶片相对于水平虚轴形成的角度？

Question

一个理想的风能农场将拥有所有的涡轮以相同的角度旋转*，以类似的方式。不同涡轮机的叶片在变速时旋转。因此，每台风力发电机的叶片角度都是不同的。以4台风力涡轮机为例，每台风力机各放置1 0 0 m，形成ө1、ө2、ө3和ө4的叶片角，利用合适的计算机视觉算法，并考虑到用于监测的WebCam的距离、位置等因素，对每台风力发电机组的叶片角进行监测。这个想法是为了得到一个准确的价值的叶片角形成。

*叶片角(此处)-第一片叶片与假想的水平轴之间形成的角度，按逆时针方向测量。

我希望这能澄清问题。

在OpenCV中，我计划了以下方法-

获取图像/帧-使用精明的边缘检测-使用Hough线变换找到线-识别刀片线-找到刀片角度-转到下一帧。

，我的问题是-，在找到Hough线之后，我不知道如何只识别刀片线。我知道概率Hough线会返回“线”，也就是所有检测到的线的端点。但是我怎么知道哪条线是属于刀片的？我面临的另一个问题是，我应该如何做一条假想的横线通过轮毂来测量叶片的角度。

另一种方法--基本上，我想要的是同步旋转和找出叶片的角度。另一种方法可以是使用背景减法，查找和绘制所有4台涡轮机的轮廓。以一台涡轮机为参考。比较所有其他涡轮机与参考涡轮的轮廓，并找出各叶片角度的差异。但是我如何比较和发现它们之间的不同角度呢？任何代码片段都会有帮助。

你对此有什么想法吗？我是一个使用openCV的完全初学者，并将感谢任何帮助。非常感谢。

编辑:ө1所关注的角度的粗略引用是在这里的叶片角度：

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另一个关于角度的参考，考虑到这条线没有穿过叶片：

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Answer 1

下面是我所想到的流程：

1. 因为您的相机是静态的，所以您可以定义裁剪区域(子矩阵)，并仅在此区域中检测边缘以应用Houghtransform。
2. 因为您知道刀片的确切长度(由于静态摄像机)，所以可以将Houghlines限制为刀片的长度。
3. 在获得Houghlines后，您需要得到两条(几乎平行的)直线之间的平均线(我认为叶片边缘不是平行的，因此它们在底部更厚，在尖端变得更薄)--以获得叶片的精确中心线。
4. 之后，您可以通过(endPoint - startPoint)获得刀片的矢量。
5. 现在，您只需要从向量和水平线向量(1,0)中计算点积的arcos --这是刀片和水平线之间的角度。