本发明专利技术公开一种基于图像识别的光伏板导航方法、装置、电子设备及存储介质，属于光伏检测技术领域。该方法通过无人机搭载的相机拍摄在预定区域内的光伏板图像以及所述相机在拍摄获得所述光伏板图像时对应所述无人机的位置信息；对所述光伏板图像进行图像识别，获取预定区域内不同光伏板之间形成的若干条道路，并在所述道路中标记中继点，根据光伏板的位置坐标确定所述中继点的坐标；将相邻的两个中继点作为一对，构建相邻可达中继点坐标集合，将所述相邻可达中继点坐标集合作为A*算法的搜索区域，遍历获得目标光伏板的导航路线。遍历获得目标光伏板的导航路线。遍历获得目标光伏板的导航路线。
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的光伏板导航方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术属于光伏检测
，具体是一种基于图像识别的光伏板导航方法、装置、电子设备及存储介质，该方法用于规划一条最优导航路线，能够快速找到有缺陷的光伏板。
技术介绍
[0002]光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能的一种技术。在过去的几年里，因为光伏材料价格的下降，光伏产业得到了快速的发展。目前光伏组件的寿命大约为25年，这就要求大型光伏电站在这25年时间里可以稳定、持续、高效的发电。随着光伏电站运行一段时间后，因为光伏板本身问题或者其他问题导致发电量下降，需要对光伏板进行巡检，目前效率最高通过无人机拍摄红外及可见光进行巡检。光伏板检测完成后，需要对有缺陷的光伏板进行更换、维修，一般电站容量几十MW、几百MW甚至GW。而光伏板个数在几十万、几百万甚至更多，想要在这么多光伏板中最快找到有缺陷光伏板并不容易。
[0003]由于电站内光伏板之间没有进行道路测绘，现有的导航软件无法识别出路线，通过现有的导航软件完成路线规划已不可行。目前的方式运维人员凭借自己的经验寻找光伏板，比较容易出错，需要多次纠正路线，浪费较多时间。因此，越来越多的人注意到光伏板导航的重要性。如同济大学申请的一种基于无人机和热成像技术的光伏板故障定位方法，通过多旋翼无人机携带热成像相机在空中获取光伏面板的红外图像并用机载处理器对红外图像的处理判断是否存在热斑故障；计算无人机的最优巡检路径，通过对飞行过程中的位置修正保证无人机在规划好的巡检路径上；通过机载定位设备获取无人机的实时位置，发现故障时以无人机的位置(经纬度信息)和故障在图像中的位置结合定位故障位置并存储、上传相关信息；通过地面标记物实现无人机的精确定点降落和自动充电，进而实现整个过程的自动化。
[0004]虽然上述定位方法能在一定程度上检测到光伏系统的故障，找到故障的光伏板位置，但仍然存在某些缺点，如基于数学模型法模型建立困难，局限大；且通过红外图像分析法受环境的干扰大，易导致定位精度不够等问题。
技术实现思路
[0005]1、要解决的问题
[0006]针对现有技术中通过红外图像分析法受环境的干扰大，易导致定位精度不够的问题，本专利技术通过无人机搭载的相机在预定区域内的光伏板图像以及所述相机在拍摄获得所述光伏板图像时对应所述无人机的位置信息；对所述光伏板图像进行图像分割，根据对应的所述无人机位置信息获取预定区域内每个光伏板的位置坐标；再对所述光伏板图像进行图像识别，获取预定区域内不同光伏板之间形成的若干条道路，并在所述道路中标记中继
点，根据光伏板的位置坐标确定所述中继点的坐标；将相邻的两个中继点作为一对，构建相邻可达中继点坐标集合，将所述相邻可达中继点坐标集合作为A*算法的搜索区域，遍历获得目标光伏板的导航路线。因此，本专利技术无需通过三维重建技术来建立高精度电场地图，降低了工作量和工作难度。另外，由于本专利技术可以根据拍摄到故障光伏板的图像信息时无人机的GPS信息和相机的姿态信息进行场景重现，从而基于重现的场景确定出故障光伏板的位置。
[0007]2、技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]本专利技术第一方面提供一种基于图像识别的光伏板导航方法，所述方法包括：
[0010]S100：获取无人机搭载的相机在预定区域内拍摄的光伏板图像以及所述相机在拍摄获得所述光伏板图像时对应所述无人机的位置信息；
[0011]S200：对所述光伏板图像进行图像分割，根据对应的所述无人机位置信息获取预定区域内每个光伏板的位置坐标；
[0012]S300：对所述光伏板图像进行图像识别，获取预定区域内不同光伏板之间形成的若干条道路，并在所述道路中标记中继点，根据光伏板的位置坐标确定所述中继点的坐标；
[0013]S400：将相邻的两个中继点作为一对，构建相邻可达中继点坐标集合，将所述相邻可达中继点坐标集合作为A*算法的搜索区域，遍历获得目标光伏板的导航路线。
[0014]进一步的，所述构建相邻可达中继点坐标集合的步骤包括：
[0015]对所述光伏板图像进行图像识别，判断相邻两个中继点之间是否存在障碍物，若不存在；则认为两个中继点之间点可达，将两个中继点的坐标记入数据库中，作为相邻可达中继点坐标集合。
[0016]进一步的，所述遍历获得目标光伏板的导航路线步骤包括：
[0017]S302：选取起点A，在可达中继点坐标集合中通过欧式距离计算，获取距离所述起点A 最近的中继点坐标Q；
[0018]S304：确定目标光伏板坐标作为终点B，在可达中继点坐标集合中通过欧式距离计算，获取距离所述终点B最近的中继点坐标Z，再将Q点加入开放列表中；
[0019]S306：遍历开放列表，找到离坐标Z最近的中继点坐标C，将C移到关闭列表中，
[0020]S308：寻找与C相邻可达的中继点坐标，若坐标不在开放列表中，将与C相邻可达的中继点坐标加入开放列表，并将C点作为该坐标的父节点；
[0021]判断坐标Z是否在开放列表或者关闭列表中，若在，从坐标Z开始，沿着父节点移动直至坐标Q，并在首尾坐标分别加上A、B两点，即完成目标光伏板的导航路线规划；若否，则重复步骤S306
‑
S308。
[0022]进一步的，所述步骤S200包括：
[0023]S202：根据相机在拍摄获得所述光伏板图像时对应所述无人机的GPS信息，确定所述光伏板图像上的顶点GPS坐标；
[0024]S204：利用图像识别技术，分割所述光伏板图像，获取每块光伏板的图像，计算所述每块光伏板图像中心点的像素坐标；
[0025]S206：根据所述GPS坐标与所述光伏板图像像素点距离的关系，计算分割出的每块光伏板所对应的GPS坐标。
[0026]进一步的，所述GPS坐标与所述像素点的关系公式为：
[0027]L
g
＝L
p
*v
[0028][0029]其中，L
p
表示像素距离；L
g
表示GPS距离；v表示GPS距离与像素距离的关联比例；G1
x
表示所述光伏板图像上的左上角的经度；G1
y
表示所述光伏板图像上的左上角的纬度；G2
x
表示所述光伏板图像上的左下角的经度；G2
y
表示所述光伏板图像上的左下角的纬度。
[0030]进一步的，所述步骤S100包括：
[0031]通过无人机搭载的相机拍摄预定区域内光伏板的全景图像，当一张图片无法覆盖整个预定区域的光伏板时，将所述预定区域划分多个子区域进行拍摄，将拍摄得到的子区域图像进行拼接，获取预定区域内光伏板的全景图像。
[0032]本专利技术第二方面提供一种基于图像识别的光伏板导航装置，包括：
[0033]数据接收模块，其用于获取无人机搭载的相机在拍摄预定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的光伏板导航方法，其特征在于，所述方法包括：S100：获取无人机搭载的相机在预定区域内拍摄的光伏板图像以及所述相机在拍摄获得所述光伏板图像时对应所述无人机的位置信息；S200：对所述光伏板图像进行图像分割，根据对应的所述无人机位置信息获取预定区域内每个光伏板的位置坐标；S300：对所述光伏板图像进行图像识别，获取预定区域内不同光伏板之间形成的若干条道路，并在所述道路中标记中继点，根据光伏板的位置坐标确定所述中继点的坐标；S400：将相邻的两个中继点作为一对，构建相邻可达中继点坐标集合，将所述相邻可达中继点坐标集合作为A*算法的搜索区域，遍历获得目标光伏板的导航路线。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的光伏板导航方法，其特征在于，所述构建相邻可达中继点坐标集合的步骤包括：对所述光伏板图像进行图像识别，判断相邻两个中继点之间是否存在障碍物，若不存在；则认为两个中继点之间点可达，将两个中继点的坐标记入数据库中，作为相邻可达中继点坐标集合。3.根据权利要求2所述的基于图像识别的光伏板导航方法，其特征在于，所述遍历获得目标光伏板的导航路线步骤包括：S302：选取起点A，在可达中继点坐标集合中通过欧式距离计算，获取距离所述起点A最近的中继点坐标Q；S304：确定目标光伏板坐标作为终点B，在可达中继点坐标集合中通过欧式距离计算，获取距离所述终点B最近的中继点坐标Z，再将Q点加入开放列表中；S306：遍历开放列表，找到离坐标Z最近的中继点坐标C，将C移到关闭列表中，S308：寻找与C相邻可达的中继点坐标，若坐标不在开放列表中，将与C相邻可达的中继点坐标加入开放列表，并将C点作为该坐标的父节点；判断坐标Z是否在开放列表或者关闭列表中，若在，从坐标Z开始，沿着父节点移动直至坐标Q，并在首尾坐标分别加上A、B两点，即完成目标光伏板的导航路线规划；若否，则重复步骤S306
‑
S308。4.根据权利要求1所述的基于图像识别的光伏板导航方法，其特征在于，所述步骤S200包括：S202：根据相机在拍摄获得所述光伏板图像时对应所述无人机的GPS信息，确定所述光伏板图像上的顶点GPS坐标；S204：利用图像识别技术，分割所述光伏板图像，获取每块光伏板的图像，计算所述每块光伏板图像中心点的像素坐标；S206：根据所述GPS坐标与所述光伏板图像像素点距离的关系，计算分割出的每块光伏...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛峰，张万友，杨健健，
申请(专利权)人：江苏提米智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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