一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法技术

技术编号:43475010 阅读:13 留言:0更新日期:2024-11-27 13:14
本发明专利技术公开了一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法。光伏板外形异常包括裂纹、划痕、碎裂、材料老化变色等情形,这可能会造成光伏板电流受阻,进而导致光伏组件发电功率衰减。本发明专利技术将多任务学习的思想融入到光伏板外形异常检测中,通过联合训练对比学习任务和分类任务,增强光伏板图像特征表示的鲁棒性和泛化能力,同时结合自适应门控的动态注意力机制,能够根据图像特征的复杂度自适应调整注意力权重,来强化特征表示,最终预测输出光伏板外形异常类别,能够在复杂环境下实现高精度、高效率的光伏板外破类型检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏电站光伏阵列识别与光伏板外形异常检测技术,具体涉及一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,特别适用于复杂环境下光伏板的外破类型检测。


技术介绍

1、光伏板是太阳能发电系统的核心部件,其通过光电效应将太阳能转换为电能。光伏板长期暴露于户外环境中,容易受到各种物理和环境因素的影响,导致其表面出现裂纹、划痕、碎裂及材料老化变色等情况,这都可能导致局部阴影效应或电流阻塞,降低整个光伏站的使用寿命和发电效率。光伏板外破检测研究涉及识别和分析光伏板上的物理损坏,如裂纹、划痕、碎裂或材料老化等情形,这对于及时识别并修复受损的光伏板,提高光伏站的发电效率具有重要的意义。

2、然而现有的光伏板外破检测方法存在诸多的挑战与局限性:(1)多元化的光伏板外破类型:光伏板的损伤形式多样,包括表面裂纹、划痕、碎裂、老化等情况,这些损伤可能表现出不同的外观特征和热学特征,增加了自动检测算法的复杂性。现有方法只能识别光伏热斑和光伏组件破损的情况,却无法准确识别光伏组件损坏的多元化类型。(2)环境影响:灰尘、鸟粪和其他污染物可能遮盖光伏板的表面,这会影响到图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,所述光伏图像采集,具体内容如下:在无人机采集光伏图像的过程中,预设无人机的飞行路径和高度,确保其覆盖所有光伏板,并获得一致的图像分辨率,同时通过调整无人机的角度和高度实现多角度拍摄,最后采集到的光伏图像数据应包括各种光伏板外破类型,如裂纹、划痕、碎裂、材料老化变色情形。

3.根据权利要求1所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,所述步骤2)边缘增强的方法,具体内容如下:首先,加载去噪处理后的光伏图像,...

【技术特征摘要】

1.一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,所述光伏图像采集,具体内容如下:在无人机采集光伏图像的过程中,预设无人机的飞行路径和高度,确保其覆盖所有光伏板,并获得一致的图像分辨率,同时通过调整无人机的角度和高度实现多角度拍摄,最后采集到的光伏图像数据应包括各种光伏板外破类型,如裂纹、划痕、碎裂、材料老化变色情形。

3.根据权利要求1所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,所述步骤2)边缘增强的方法,具体内容如下:首先,加载去噪处理后的光伏图像,然后通过sobel算子计算图像的梯度来进行边缘检测,具体来说,sobel算子分别计算水平和垂直方向的梯度,然后组合这两个方向的梯度以获得图像的边缘强度图,最后将边缘强度图与原图进行融合得到边缘增强后的图像。

4.根据权利要求1所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,步骤3)具体来说,首先使用预训练的resnet-50卷积神经网络作为基础的特征提取模型,用来提取光伏板图像的高维特征表示,在多任务学习阶段,联合训练对比学习任务通过优化nt-xent损失,使模型学习到如何将相同类别的图像特征聚集在一起,同时将不同类别的图像特征分离开,分类任务则通过优化交叉熵损失,使模型学习如何准确地将输入图像分类到正确的破损类型,再通过联合损失函数来平衡对比损失和分类损失。

5.根据权利要求1或4任意一项所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于resnet-50卷积神经模型,具体内容如下:resnet引入残差模块,将边缘增强后的光伏图像数据输入到resnet-50模型中,有效提取光伏图像特征,获取其高维特征表示。

6.根据权利要求4所述的一种多任务联合训练的光伏板外破检测方法,其特征在于,所述步骤3)对比学习任务,具体内容如下:在对比学习任务中,正负样本对的构建是关键步骤,通过如下规则构建样本对:正样本对由同类别...

【专利技术属性】
技术研发人员:章立宗陈浩张磊秦建松董钦沈祥金建舟张硕彬周松汪磊贺明朱杰金钢沈旭东罗宁劳宾宾顾煜明陆杨炜王嘉栋张炼炳吴冬钢孙伟赵江宁
申请(专利权)人:绍兴大明电力建设有限公司
类型:发明
国别省市:

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