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一种高效的光伏电站无人机巡检方法及系统技术方案

技术编号:39901112 阅读:23 留言:0更新日期:2023-12-30 13:15
本发明专利技术公开一种高效的光伏电站无人机巡检方法,无人机采集光伏电站图片,生成二维正射全景图;提取二维正射全景图中的组件位置,划分拍摄范围;根据拍摄范围和相机信息生成无人机拍摄位置;将无人机拍摄位置转换为可执行的巡检文件;本申请使用现有的目标位置,先计算光伏组件的

【技术实现步骤摘要】
一种高效的光伏电站无人机巡检方法及系统


[0001]本专利技术公开一种高效的光伏电站无人机巡检方法及系统,应用于光伏电站无人机巡检,也可用于固定目标物体巡检拍摄的高效路径规划


技术介绍

[0002]现有技术光伏电站无人机巡检,采集数据会出现图像冗余的情况,视频采集数据模式

采集数据量较大,传输效率低

[0003]现有技术
CN 115480589 A
基于无人机的风机巡检航线生成方法及系统,本方法只需要输入风机的地理信息与自身参数,就可以自动识别风机停机时的偏航角和叶片角度,自动生成巡检航线使得飞行过程中不需要人工参与,实现无人机能够任意点起飞,风机能够停在任意角度

但是目标数据采集使用连续视频或图片的拍摄方式,比较耗时和浪费硬件资源


技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种用于在光伏电站的无人机高效巡检方案,使用现有的目标位置,规划最少得拍照次数并保证完全覆盖所有物体,且在拍摄时就已知照片中的目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高效的光伏电站无人机巡检方法,其特征在于,包括以下步骤
:S1
,无人机采集光伏电站图片,生成二维正射全景图,获取数字高程信息;
S2
,提取二维正射全景图中的组件位置,划分拍摄范围;
S3
,根据拍摄范围和相机信息生成无人机拍摄位置;
S4
,将无人机拍摄位置转换为可执行的巡检文件,执行巡检
。2.
根据权利要求1所述的一种高效的光伏电站无人机巡检方法,其特征在于,步骤
S1
具体包括以下步骤:
101)
控制无人机组到光伏电站正上方采集照片;
102)
基于采集到的光伏电站正上方的照片制作二维正射全景图,获取数字高程信息
。3.
根据权利要求1所述的一种高效的光伏电站无人机巡检方法,其特征在于,所述步骤
S2
具体包括以下步骤:
201)
标注二维正射全景图中组件位置;使用图像视觉的分割和合并算法识别并标注二维正射全景图中的光伏组件
W

(W1,W2,

W
i

W
n
),n
是识别出来的光伏组件的数量,
W
i
表示第
i
个光伏组件,
i

1,2

n
;获得光伏组件
GPS
位置信息,得到光伏组件的经纬度;
GPS
位置信息包括光伏组件四个角的
GPS
信息,根据光伏组件四个角的
GPS
信息获得每个光伏组件面积;
202)
将所有光伏组件
GPS
位置信息映射到世界坐标系中;步骤
202)
具体包括以下步骤:将第
i
个光伏组件的
GPS
位置信息
(Lng_
i
,Lat_
i
)
转到世界坐标系中;转到世界坐标系中;公式中的
π
是指的常数;
Lng_
i
表示第
i
个光伏组件的经度,
Lat_
i
表示第
i
个光伏组件的维度;
x
wi
表示世界坐标系中第
i
个光伏组件的横坐标,
y
wi
表示世界坐标系中第
i
个光伏组件的纵坐标;分别基于
x
wi

y
wi
按照从小到大排序组成数组
X
w

Y
w

X
w

(x1,x2,

x
j

x
n
) (3)Y
w

(y1,y2,

y
j

y
n
) (4)j

1,2

n

x
j
表示排序后的数组
X
w
中的第
j
个数据;
y
j
排序后的数组
Y
w
中的第
j
个数据;将以数组
X
w
排序对应的光伏组件使用递归算法分为不同的行;将以数组
Y
w
排序对应的光伏组件使用递归算法分为不同的列;获得所有光伏组件的带有行列编号的排序矩阵
A
,将排序矩阵
A
中的元素使用对应的光伏组件的
GPS
位置信息表示,建立排序矩阵
A
对应的
GPS
矩阵
L

其中,
Lpq
表示
GPS
矩阵
L
中的第
p
行第
q
列的光伏组件;
p

1,2

n

q

1,2

n
;基于光伏组件的支架四个角点的
GPS
信息,设定每张照片需要拍摄的最大支架个数的行列数,获得无人机拍摄最大宽度
W
,基于数字高程信息,计算出无人机拍摄点的高度
H
;遍历数组
Y
w
得到的行排序,通过支架的
GPS
信息在列排序里找到对应的列,确当所述支架所在的行列坐标,确定
GPS
矩阵中对应的坐标;
203)
根据光伏组件面积和光伏组件的
GPS
矩阵
L
动态的划定拍摄范围
。4.
根据权利要求3所述的一种高效的光伏电站无人机巡检方法,其特征在于,建立
GPS
矩阵
L
具体包括以下步骤:使用递归算法递归
Y
w
数组,判断是否为同一列的光伏组件;以
Y
w
数组中元素从小到大循环寻找位于同一列的支架,判断是否为处于同一列的支架,分别计算相邻两个支架最左边和最后边的
X
轴坐标区间,求出所述两个支架
X
轴坐标区间的并集,
X
轴坐标区间的并集与两支架中任一支架的
X
轴坐标区间的重叠率大于限定值,则所述两个支架在同一列;获得
GPS
矩阵的
n
列排序;使用递归算法递归
X
w
数组,判断是否为同一行的依据:以
X
w
数组中元素从小到大循环寻找位于同一行的支架,判断是否为处于同一行的支架,分别计算相邻两个支架最上边和最下边的
Y
轴坐标区间,求出所述两个支架
Y
轴坐标区间的并集,
Y
轴坐标区间的并集与两支架中任一支架的
Y
轴坐标区间的重叠率大于限定值,则所述两个支架在同一行,获得
GPS
矩阵的
n
行排序
。5.
根据权利要求1所述的一种高效的光伏电站无人机巡检方法,其特征在于,步骤
S3
具体包括以下步骤:
301)
根据
GPS
矩阵
L
中的组件位置确定无人机每一个拍摄点的
GPS
坐标;
302)
根据拍摄点的
GPS
坐标和拍摄高度
H
,生成的无人机拍摄位置信息,控制无人机调整偏航角

云台角度

焦距和无人机
GPS
偏差补偿,使无人机在作业时高度保持平行
。6.
根据权利要求1所述的一种高效的光伏电站无人机巡检方法,其特征在于,步骤
S4
具体包括以下步骤
401)
将无人机拍摄位置信息转为
kml
格式的无人机航线文件;将航点信息按照
kml
格式要求生成
kml
格式的文本;
402)

【专利技术属性】
技术研发人员:孙鹏飞杜仁鹏杨光伟
申请(专利权)人:中科云尚
类型:发明
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