县域光伏已开发面积的计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种县域光伏已开发面积的计算方法及装置，计算方法包括如下步骤：通过无人机航拍获取县域整体正射影像的航拍数据，并记录航拍参数；处理所述航拍数据形成航拍视觉图像；根据所述航拍参数选用匹配的光伏板识别模型，通过外观纹理特征进行像素级识别，标注光伏板所占像素位置，并计算光伏板所占像素总数；根据所述航拍参数计算航拍视觉图像的单个像素面积；将光伏板所占像素总数乘以所述单个像素面积，得到光伏板总面积。本发明专利技术通过无人机外场航拍获得县域整体的正射影像，使用深度神经网络识别光伏板，并基于无人机航拍参数通过算法计算光伏板面积，为县域开发科研评估等工作提供技术支撑，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
县域光伏已开发面积的计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及光伏发电领域，特别涉及县域光伏已开发面积的计算方法及装置。

技术介绍

[0002]在推进县域光伏开发过程中，需要事先评估各个县域光伏已开发面积、可开发面积，以合理安排开发顺序。
[0003]在工程实践中，由于施工单位不同、各个屋顶光伏铺设信息零散，通常难以集中获取和计算分析，获取县域总体光伏已开发面积消耗的时间成本和人力成本较大。
[0004]目前，现有的县域光伏已开发面积计算方法有如下几种：
[0005]一、工作人员逐一进入建筑屋顶，进行人工测量；
[0006]二、通过获取卫星高分辨率影像，计算出县域光伏已开发面积。
[0007]针对上述方法，目前具有如下问题：
[0008]一、人工测量需要耗费大量人力成本和时间成本。
[0009]二、获取卫星高分辨率影像经济成本高。
[0010]三、无法快速获取县域光伏已开发总面积。
[0011]有鉴于此，本申请专利技术人设计了一种县域光伏已开发面积的计算方法，以期克服上述技术问题。

技术实现思路

[0012]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中屋顶光伏铺设信息零散，难以集中获取和计算分析的缺陷，提供一种县域光伏已开发面积的计算方法。
[0013]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
[0014]本专利技术提供一种县域光伏已开发面积的计算方法，其特点在于，所述计算方法包括如下步骤：S1、通过无人机航拍获取县域整体正射影像的航拍数据，并记录航拍参数；S2、处理所述航拍数据形成航拍视觉图像；S3、根据所述航拍参数选用匹配的光伏板识别模型，通过外观纹理特征进行像素级识别，标注光伏板所占像素位置，并计算光伏板所占像素总数；S4、根据所述航拍参数计算航拍视觉图像的单个像素面积；S5、将光伏板所占像素总数乘以所述单个像素面积，得到光伏板总面积。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述航拍参数包括飞行高度、光学成像工具的成像视野角度、影像长宽比、影像分辨率。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S3中，所述光伏板识别模型的训练过程包括如下步骤：S
31
、获取区域正射影像，保留含有光伏板及其周边部分的区域图像作为原始图像；S
32
、对图像中的光伏板和非光伏板的其他部分，以不同值进行标注；S
33
、对标注完成的数据进行数据增强；S
34
、根据标注值将标注的正射影像转换为独热码；S
35
、将上述步骤处理后的数据分割为训练集、验证集、测试集；S
36
、训练建模，构建含有卷积层的U型自编码网络；S
37
、根据模型像素级识别结果，进行加合得到光伏板所占像素总数。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S4中，所述单个像素面积的计算公式为：D＝tan(A/2)*H；(2D)2＝(RL*x)2+(RW*x)2；s＝x2＝(2D)2/(RL2+RW2)；其中，H为飞行高度，A为视野角度，D为视野半径，2D为视野直径；RL为横向的像素数，RW为纵向的像素数；x为单个像素的边长，s为单个像素的面积。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S5中，所述光伏板面积的计算公式为：S
solar
＝s*m；其中，s为单个像素的面积，m为光伏板所占像素总数，S
solar
为光伏板面积。
[0019]本专利技术还提供一种县域光伏已开发面积的计算装置，其特点在于，所述计算装置采用如上述的县域光伏已开发面积的计算方法，所述计算装置包括：数据获取模块，用于获取通过无人机航拍的县域整体正射影像的航拍数据，并记录航拍参数；图像处理模块，用于处理所述航拍数据形成航拍视觉图像；图像识别模块，用于根据外场航拍参数选用匹配的光伏板识别模型，通过外观纹理特征进行像素级识别，标注光伏板所占像素位置，并计算光伏板所占像素总数；计算模块，用于根据所述航拍参数计算航拍视觉图像的单个像素面积；将光伏板所占像素总数乘以所述单个像素面积，得到光伏板总面积。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述计算装置，还包括训练模块，用于获取区域正射影像，保留含有光伏板及其周边部分的区域图像作为原始图像；对图像中的光伏板和非光伏板的其他部分，以不同值进行标注；对标注完成的数据进行数据增强；根据标注值将标注的正射影像转换为独热码；将上述步骤处理后的数据分割为训练集、验证集、测试集；训练建模，构建含有卷积层的U型自编码网络；根据模型像素级识别结果，进行加合得到光伏板所占像素总数。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述计算模块，计算所述单个像素面积的计算公式为：D＝tan(A/2)*H；(2D)2＝(RL*x)2+(RW*x)2；s＝x2＝(2D)2/(RL2+RW2)；其中，H为飞行高度，A为视野角度，D为视野半径，2D为视野直径；RL为横向的像素数，RW为纵向的像素数；x为单个像素的边长，s为单个像素的面积；计算所述光伏板面积的计算公式为：S
solar
＝s*m；其中，s为单个像素的面积，m为光伏板所占像素总数，S
solar
为光伏板面积。
[0022]本专利技术还提供一种电子设备，其特点在于，包括处理器和存储器，所述存储器储存有程序或指令，所述处理器执行所述程序或指令，使得所述电子设备执行如权利要求1
‑
5任一项所述的方法。
[0023]本专利技术还提供一种可读存储介质，其特点在于，所述可读存储介质上存储有程序或指令，当所述程序或指令在电子设备上运行时，所述电子设备执行如权利要求1
‑
5任一项所述的方法。
[0024]本专利技术的积极进步效果在于：
[0025]本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法及装置，通过无人机外场航拍获得县域整体的正射影像，使用深度神经网络识别光伏板，并基于无人机航拍参数通过算法计算光伏板面积，为县域开发科研评估等工作提供技术支撑，提高工作效率。
附图说明
[0026]本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0027]图1为本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法的流程示意图
[0028]图2a为本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法中无人机航拍的正射影像示意图；
[0029]图2b为本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法中人工标注后的光伏板影像示意图；
[0030]图3为本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法中标注值转换为独热码的示意图；
[0031]图4为本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法中光伏板识别模型的网络结构示意图；
[0032]图5为本专利技术县域光伏已开发面积的计算方法中光伏板识别模型的训练流程示意图；
[0033]图6a为本专利技术县域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种县域光伏已开发面积的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、通过无人机航拍获取县域整体正射影像的航拍数据，并记录航拍参数；S2、处理所述航拍数据形成航拍视觉图像；S3、根据所述航拍参数选用匹配的光伏板识别模型，通过外观纹理特征进行像素级识别，标注光伏板所占像素位置，并计算光伏板所占像素总数；S4、根据所述航拍参数计算航拍视觉图像的单个像素面积；S5、将光伏板所占像素总数乘以所述单个像素面积，得到光伏板总面积。2.如权利要求1所述的县域光伏已开发面积的计算方法，其特征在于，所述航拍参数包括飞行高度、光学成像工具的成像视野角度、影像长宽比、影像分辨率。3.如权利要求1所述的县域光伏已开发面积的计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述光伏板识别模型的训练过程包括如下步骤：S
31
、获取区域正射影像，保留含有光伏板及其周边部分的区域图像作为原始图像；S
32
、对图像中的光伏板和非光伏板的其他部分，以不同值进行标注；S
33
、对标注完成的数据进行数据增强；S
34
、根据标注值将标注的正射影像转换为独热码；S
35
、将上述步骤处理后的数据分割为训练集、验证集、测试集；S
36
、训练建模，构建含有卷积层的U型自编码网络；S
37
、根据模型像素级识别结果，进行加合得到光伏板所占像素总数。4.如权利要求3所述的县域光伏已开发面积的计算方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述单个像素面积的计算公式为：D＝tan(A/2)*H(2D)2＝(RL*x)2+(RW*x)2s＝x2＝(2D)2/(RL2+RW2)其中，H为飞行高度，A为视野角度，D为视野半径，2D为视野直径；RL为横向的像素数，RW为纵向的像素数；x为单个像素的边长，s为单个像素的面积。5.如权利要求4所述的县域光伏已开发面积的计算方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述光伏板面积的计算公式为：S
solar
＝s*m其中，s为单个像素的面积，m为光伏板所占像素总数，S
solar
为光伏板面积。6.一种县域光伏已开发面积的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪佳伟，陈佳宇，蓝翔，
申请(专利权)人：上海能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：