一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法技术

本发明专利技术涉及图像定位技术领域，尤其涉及一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法，将光伏电站划分为若干发电区，拍摄输出功率异常的发电区的图像作为一次图像，并将其分割成一次处理图像，根据一次处理图像中长度和宽度的比值确定太阳能电池板是否存在偏转，根据一次处理图像与标准图像的汉明距离确定太阳能电池板是否存在表面异常，拍摄输出功率异常的发电区的热红外图像作为二次图像，并将其分割成二次处理图像，根据二次处理图像的最高温度值确定太阳能电池板是否出现热故障，通过预先分区再先后进行两次图像的采集与分割实现对故障原因的识别及故障太阳能电池板的定位，减少了图像分割模型需要处理的数据量，提高了图像分割效率

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法


[0001]本专利技术涉及图像定位
，尤其涉及一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法
。

技术介绍

[0002]采用太阳能电池板发电是新型能源发电的一种重要模式，光伏发电作为一种清洁能源，极大减少了碳排放量
。
传统光伏电站的检测手段主要包括人工检测和基于电气特性的监控检测，随着光伏电站规模和容量的不断扩大，光伏面板的占地面积大
、
数量多，然而以上两种检测手段存在着运维难度大
、
成本高
、
可靠性低等缺点，当前光伏电站的巡检方式已经从耗时费力的人工巡检向自动化巡检的技术方向逐渐发展
。
[0003]中国专利公开号
CN114529537A
公开了光伏板的异常目标检测方法
、
系统
、
设备及介质，该专利技术通过利用分割模型去除背景干扰后，再利用目标检测模型快速且准确地识别异常目标，从而通过两种模型提高异常目标的检测效率，该技术方案将获取到的光伏电站内的光伏板图像输入分割模型以获取光伏板分割数据，其中，光伏板分割数据包括去除背景的光伏板图像信息和每块光伏板对应的第一位置信息，利用目标检测模型识别光伏板分割数据中的异常目标并输出异常目标的第二位置信息，基于第一位置信息和第二位置信息确定异常目标所在的异常光伏板，从而在去除背景干扰后能够快速且准确地识别异常目标，但由于采用无人机巡检并获取图像的方式使得图像分割模型需要处理的数据量过大，存在图像分割处理效率低的问题
。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法，用以克服现有技术中图像分割模型需要处理的数据量过大导致图像分割处理效率低的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法，包括：
[0006]步骤
S1
，将光伏电站中的全部太阳能电池板按地理坐标划分为若干发电区，其中，单个所述发电区的投影中心点的正上方设置有该发电区的标准拍摄点，单个所述发电区为矩形区域并包含若干太阳能电池板且各太阳能电池板的电能输出端相连，单个所述发电区设置有电能检测装置；
[0007]步骤
S2
，检测任一所述发电区电能的输出功率，在一次拍摄开始条件拍摄输出功率异常的发电区的全部太阳能电池板的图像作为一次图像，并将所述一次图像分割为若干个仅包含单个太阳能电池板的一次处理图像；
[0008]步骤
S3
，根据所述一次处理图像中所述太阳能电池板长度和宽度的比值与标准长宽比值进行比对以确定输出功率异常的发电区内所述太阳能电池板是否存在偏转，并根据存在偏转的太阳能电池板的偏转角度确定存在偏转的太阳能电池板转轴的回转角度；
[0009]步骤
S4
，根据各所述一次处理图像与标准图像的汉明距离确定所述一次处理图像中的太阳能电池板是否存在表面异常，对表面异常的太阳能电池板进行表面异常故障报警
并标记出现表面异常的太阳能电池板对应的发电区信息以及其在所述一次图像中的位置信息，统计所有所述一次处理图像中存在表面异常的太阳能电池板的总汉明距离，并根据所述总汉明距离确定单个输出功率异常的发电区的功率与其太阳能电池板的表面异常是否匹配；
[0010]步骤
S5
，在二次拍摄开始条件拍摄输出功率异常的发电区的全部太阳能电池板的热红外图像作为二次图像，将所述二次图像分割为若干个仅包含单个太阳能电池板的二次处理图像；
[0011]步骤
S6
，根据所述二次处理图像中所述太阳能电池板的最高温度值确定所述太阳能电池板是否出现热故障，对出现热故障的太阳能电池板进行热故障报警并标记出现热故障的太阳能电池板对应的发电区信息以及其在所述二次图像中的位置信息；
[0012]其中，所述一次拍摄开始条件为判定所述发电区电能的输出功率异常且判定无人机的拍摄位置准确，所述二次拍摄开始条件为判定所述一次处理图像中所有的太阳能电池板均不存在表面异常或判定输出功率异常的发电区的功率与所述输出功率异常的发电区中太阳能电池板的表面异常不匹配
。
[0013]进一步地，所述步骤
S2
中，中控单元根据所述发电区电能的输出功率
P
确定所述发电区电能的输出功率是否异常，所述中控单元设置有标准功率
P0
，
[0014]若
P
＜
P0
，所述中控单元判定所述发电区电能的输出功率异常并控制无人机飞行至该发电区的拍摄点；
[0015]若
P≥P0
，所述中控单元判定所述发电区电能的输出功率正常
。
[0016]进一步地，所述步骤
S2
中，所述中控单元根据无人机拍摄坐标点
A(X
，
Y
，
Z)
与所述标准拍摄点
B(X0
，
Y0
，
Z0)
确定所述无人机的拍摄位置是否准确，
[0017]若
X∈(X0
‑
α
，
X0+
α
)
且
Y∈(Y0
‑
β
，
Y0+
β
)
且
Z∈(Z0
‑
γ
，
Z0+
γ
)
，所述中控单元判定所述无人机的拍摄位置准确；
[0018]若或或所述中控单元判定所述无人机的拍摄位置不准确并控制无人机继续飞行至标准拍摄点
B。
[0019]进一步地，所述步骤
S3
中，所述中控单元根据所述一次处理图像中太阳能电池板的图像的长度
L
和宽度
W
的比值
△
B
与标准长宽比值
△
B0
的比对结果确定所述太阳能电池板是否存在偏转，
[0020]若
△
B1≠
△
B2
，所述中控单元判定所述一次处理图像中太阳能电池板存在偏转；
[0021]若
△
B1
＝
△
B2
，所述中控单元判定所述一次处理图像中太阳能电池板不存在偏转
。
[0022]进一步地，所述步骤
S3
中，所述中控单元根据存在偏转的太阳能电池板的偏转角度
α
确定功率异常的太阳能电池板的转轴的回转角度
δ
，设定
α
＝
|
β1‑
β
2|
，
β1＝
arccosA1
，
A1
＝
L1/L0
，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于图像分割的太阳能电池板定位方法，其特征在于，包括：步骤
S1
，将光伏电站中的全部太阳能电池板按地理坐标划分为若干发电区，其中，单个所述发电区的投影中心点的正上方设置有该发电区的标准拍摄点，单个所述发电区为矩形区域并包含若干太阳能电池板且各太阳能电池板的电能输出端相连，单个所述发电区设置有电能检测装置；步骤
S2
，检测任一所述发电区电能的输出功率，在一次拍摄开始条件拍摄输出功率异常的发电区的全部太阳能电池板的图像作为一次图像，并将所述一次图像分割为若干个仅包含单个太阳能电池板的一次处理图像；步骤
S3
，根据所述一次处理图像中所述太阳能电池板长度和宽度的比值与标准长宽比值进行比对以确定输出功率异常的发电区内所述太阳能电池板是否存在偏转，并根据存在偏转的太阳能电池板的偏转角度确定存在偏转的太阳能电池板转轴的回转角度；步骤
S4
，根据各所述一次处理图像与标准图像的汉明距离确定所述一次处理图像中的太阳能电池板是否存在表面异常，对表面异常的太阳能电池板进行表面异常故障报警并标记出现表面异常的太阳能电池板对应的发电区信息以及其在所述一次图像中的位置信息，统计所有所述一次处理图像中存在表面异常的太阳能电池板的总汉明距离，并根据所述总汉明距离确定单个输出功率异常的发电区的功率与其太阳能电池板的表面异常是否匹配；步骤
S5
，在二次拍摄开始条件拍摄输出功率异常的发电区的全部太阳能电池板的热红外图像作为二次图像，将所述二次图像分割为若干个仅包含单个太阳能电池板的二次处理图像；步骤
S6
，根据所述二次处理图像中所述太阳能电池板的最高温度值确定所述太阳能电池板是否出现热故障，对出现热故障的太阳能电池板进行热故障报警并标记出现热故障的太阳能电池板对应的发电区信息以及其在所述二次图像中的位置信息；其中，所述一次拍摄开始条件为判定所述发电区电能的输出功率异常且判定无人机的拍摄位置准确，所述二次拍摄开始条件为判定所述一次处理图像中所有的太阳能电池板均不存在表面异常或判定输出功率异常的发电区的功率与所述输出功率异常的发电区中太阳能电池板的表面异常不匹配
。2.
根据权利要求1所述的基于图像分割的太阳能电池板定位方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，中控单元根据所述发电区电能的输出功率
P
确定所述发电区电能的输出功率是否异常，所述中控单元设置有标准功率
P0
，若
P
＜
P0
，所述中控单元判定所述发电区电能的输出功率异常并控制无人机飞行至该发电区的拍摄点；若
P≥P0
，所述中控单元判定所述发电区电能的输出功率正常
。3.
根据权利要求2所述的基于图像分割的太阳能电池板定位方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，所述中控单元根据无人机拍摄坐标点
A(X
，
Y
，
Z)
与所述标准拍摄点
B(X0
，
Y0
，
Z0)
确定所述无人机的拍摄位置是否准确，若
X∈(X0
‑
α
，
X0+
α
)
且
Y∈(Y0
‑
β
，
Y0+
β
)
且
Z∈(Z0
‑
γ
，
Z0+
γ
)
，所述中控单元判定所述无人机的拍摄位置准确；若或或所述中控单元判定所述无人机的拍摄位置不准确并控制无人机继续飞行至标准拍摄点
B。
4.
根据权利要求3所述的基于图像分割的太阳能电池板定位方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述中控单元根据所述一次处理图像中太阳能电池板的图像的长度
L
和宽度
W
的比值
△
B
与标准长宽比值
△
B0
的比对结果确定所述太阳能电池板是否存在偏转，若
△
B1≠
△
B2
，所述中控单元判定所述一次处理图像中太阳能电池板存在偏转；若
△
B1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：史仰泽，张超，韩则胤，胡孝元，焦洪全，
申请(专利权)人：中广核贵州安顺关岭新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：