基于低秩约束的光伏面板清洁度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低秩约束的光伏面板清洁度检测方法。主要解决对光伏面板图像的清洁度自动分析问题。其实现步骤为：（1）拍摄一幅光伏面板图像，并检测面板的4个角点；（2）将检测到的角点与逆透视投影图中固定的角点配对，通过最小二乘法计算出透视投影变换矩阵；（3）通过透视投影变换矩阵恢复逆透视投影图；（4）通过霍夫变换提取图像中的直线，并通过直线将图像分成多个子块；（5）将子块通过双线性插值归一化到同样大小，并列向量化，组成矩阵；（6）建立低秩分解模型，通过Inexact‑ALM以及近似的快速SVD分解方法计算出灰尘图像；（7）通过灰尘图像计算图像子块的清洁度以及整体的清洁度。本发明专利技术不仅能够评估累积的散落灰尘，也可以评估成块的沙尘覆盖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能发电领域的光伏面板的清洁度检测技术，具体地说，是一种通过图像来自动计算光伏面板清洁度的方法。
技术介绍
随着生态环境的逐步恶化，化石燃料日趋紧张的今天，能源与环境问题已经成为全球关注的焦点。与传统的化石燃料相比，太阳能有着非常大的优势，太阳能作为清洁、安全的可再生资源，必将成为21世纪化石能源的最佳替代者之一。太阳能发电有两种主要的形式，集热发电与光伏发电，对于长期运行的光伏系统而言，面板积灰及其影响是一个不容忽视的问题。光伏面板表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用，导致电池前盖玻璃的透光率降低，从而导致光电转换效率降低，输出功率随之减小此外，灰尘吸收太阳辐射可使电池板升温，并且灰尘中含有一些腐蚀性的化学成分，若聚集到一起可形成“黑斑”，降低电池板的使用寿命。电池板表面的灰尘在不同的太阳辐射、环境温度、遮挡和腐蚀等作用下，对光伏发电系统的发电性能和使用情况等有不同程度的影响。目前有许多的专利技术及论文都提及到了光伏面板的除尘，包括使用机械臂定期打扫，采用不同的清洁剂实现对灰尘的清除等。然而，众多的专利技术只说了如何清除灰尘，但是如何检测光伏面板的清洁度并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于低秩约束的光伏表面清洁度检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，光伏图像的逆透视变换1)对光伏面板拍摄一幅图像It，图像内包含全部的光伏面板；2)采用颜色检测的方法从It中检测出光伏面板，并提取其四个角点C1，C2，C3，C4；3)对It逆透视投影变换后图像Is的大小为(w,h)，设定与光伏面板原始图像的四个角点对应关系为4)将逆透视投影四个角点拼接为矩阵A＝[(1,1,1)T,(1,w,1)T,(h,1,1)T,(h,w,1)T]，透视投影图中检测到的四个角点拼接为矩阵B＝[C1,C2,C3,C4]；5)通过计算得到闭解为P＝BAT(AAT)‑1，对AAT加上一个值ηI，结果为P＝...

【技术特征摘要】
1.一种基于低秩约束的光伏表面清洁度检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，光伏图像的逆透视变换1)对光伏面板拍摄一幅图像It，图像内包含全部的光伏面板；2)采用颜色检测的方法从It中检测出光伏面板，并提取其四个角点C1，C2，C3，C4；3)对It逆透视投影变换后图像Is的大小为(w,h)，设定与光伏面板原始图像的四个角点对应关系为4)将逆透视投影四个角点拼接为矩阵A＝[(1,1,1)T,(1,w,1)T,(h,1,1)T,(h,w,1)T]，透视投影图中检测到的四个角点拼接为矩阵B＝[C1,C2,C3,C4]；5)通过计算得到闭解为P＝BAT(AAT)-1，对AAT加上一个值ηI，结果为P＝BAT(AAT+ηI)-1；6)通过矩阵P将图像It中光伏面板内容全部恢复到逆透视变换图像Is中；步骤2，图像的分块1)将恢复的逆透视变换图像Is采用Sobel算子检测边缘，并进行二值化；2)采用霍夫变换在获得的二值化图像中提取近似竖直和水平的直线，霍夫变换过程中在投影图中采用投票点筛选法筛选出正确的光伏表面分割线；3)按照直线将图像分块为(α+1)(β+1)块，分成的图像块采用双线性插值缩放到同一尺寸(w/(α+1),h/(β+1))；4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩峰，单晨星，蔡云飞，朱凯，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32