CN112923928A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明属于光伏检测技术领域,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。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
1、要解决的问题
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,本发明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,本发明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,由于本发明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。
2、技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
本发明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:
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。
进一步的,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。
进一步的,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。
进一步的,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板所对应的GPS坐标。
进一步的,所述GPS坐标与所述像素点的关系公式为:
Lg=Lp*v
其中,Lp表示像素距离;Lg表示GPS距离;v表示GPS距离与像素距离的关联比例;G1x表示所述光伏板图像上的左上角的经度;G1y表示所述光伏板图像上的左上角的纬度;G2x表示所述光伏板图像上的左下角的经度;G2y表示所述光伏板图像上的左下角的纬度。
进一步的,所述步骤S100包括:
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。
本发明第二方面提供一种基于图像识别的光伏板导航装置,包括:
数据接收模块,其用于获取无人机搭载的相机在拍摄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;
图像识别模块,其用于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;
中继点标注模块,其用于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;
导航模块,其用于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。
本发明第三方面提供一种电子设备,包括处理器、输入设备、输出设备和存储器,所述处理器、输入设备、输出设备和存储器依次连接,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令,执行上述的方法。
本发明第四方面提供一种可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行上述的方法。
3、有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明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,本发明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。
(2)本发明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。
(3)本发明摒弃了通过检测光伏组件发电功率来判断光伏组件是否有故障发生,而是通过红外摄像机对光伏面板进行热成像,从红外图像中的温度分布可以判断出故障位置,高效地对光伏面板进行故障检测定位,以达到光伏电站运维目的。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。附图中:
图1是本发明实施例提供的一种基于图像识别的光伏板导航方法流程图;
图2是本发明实施例提供的一种基于图像识别的光伏板导航装置框图;
图3为本发明利用图像识别技术计算光伏板GPS坐标示意图;
图4是本发明实施例提供的电子设备的框图;
图5为本发明利用图像识别技术识别光伏板间道路示意图;
图6为本发明实施例提供的中继点选取示意图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本申请的实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的实施例的限制。
示例性方法
如图1、3、5和6所示,一种基于图像识别的光伏板导航方法,包括以下步骤:
S100:获取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;
具体的,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。
需要说明的是,无人机上搭载相机拍摄的光伏板拍摄图片时,需要确保拍摄的图片可以分清每块光伏板;在后面的步骤处理过程中,需要获取全景图片的像素大小(W*H),其中 W表示该全景图片宽度;H表示该全景图片高度。
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。具体参见步骤S202-S206。
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。
具体的,当无人机在进行航线规划时,先控制无人机在预设区域(比如,光伏发电场)中进行飞行,获得整个预设区域的地图,再基于该地图为无人机设定航线,使得该航线上包括航线上位置点的全球定位GPS信息,以及与GPS信息相对应的相机姿态信息。利用无人机定位功能记录每张全景图片左上角GPS坐标G1,左下角GPS坐标G2。
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。
具体的,先提取HSV颜色空间中光伏板子串区域,得到光伏板子串图片。再将光伏板子串图片,转为灰度后,使用自动阈值分割算法,对子串图片进行自动分割,得到每一块光伏板。
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,其中GPS坐标与所述像素点的关系公式为:
Lg=Lp*v
其中,Lp表示像素距离;Lg表示GPS距离;v表示GPS距离与像素距离的关联比例;G1x表示所述光伏板图像上的左上角的经度;G1y表示所述光伏板图像上的左上角的纬度;G2x表示所述光伏板图像上的左下角的经度;G2y表示所述光伏板图像上的左下角的纬度。
具体的,先根据分割出的光伏板,利用图像识别技术计算每块光伏板中心点像素坐标。
根据预定区域全景图片的像素大小以及预定区域全景图片两个顶点的GPS坐标换算GPS 与像素之间的关系。
如图2所示,计算全景图片与正北角偏转角度θ1,下方公式x表示经度,y表示纬度。其中,θ1=tan-1(|(G1x-G2x)÷(G1y-G2y)|);若G1点与G2点经度一致,表示与正北角无偏差;若G1点与G2点纬度一致,表示与正北角偏差90°。
需要说明的是,这里的v可以理解为“GPS距离与像素距离的关联比例”。图片大小理解为像素大小;图片对应实际物理位置大小理解为GPS大小。那么这里的V的意思就是计算图片两个像素之间的距离与实际物理位置两点之间距离的比例。
再根据识别图片中各光伏板,按照GPS坐标与像素点关系,计算分割出的光伏板GPS 坐标。
具体的,获取分割光伏板的中心点像素坐标(Px,Py),计算对应GPS坐标,详细步骤:
计算某一块光伏板与预定区域的全景图片垂直方向夹角θ2;θ2=tan-1(|(Px-0)÷(Py- H)|)。
计算该块光伏板与正北角夹角θ0;则θ0=θ2-θ1。
需要说明的是,这里的像素距离指的是在图片上两个光伏板的距离,GPS距离指的是实际物理位置两个光伏板的距离。例如,全景图片中两个光伏板相距:25像素;实际物理位置相距:20米。
计算GPS距离Lg;得到Lg=Lp*v。
根据上计算光伏板的经纬度(G0x,G0y),G0x=G2x+sin-1(θ2)*Lg;G0y= G2y+cos-1(θ2)*Lg。其中,G0x表示该光伏板对应的经度;G0y表示该光伏板对应的纬度。通过上述方法,可以获取预定区域内每一块光伏板的GPS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。这里的道路指的是,相邻光板之间形成的间隔,可供维护人员通行。
具体的,如图6所示,先提取HSV颜色空间中光伏板子串区域,得到光伏板子串。
再计算每块子串四个顶点坐标,将相邻不同子串的顶点坐标合并成一个坐标(不同顶点的中心坐标);合并的原则,可以通过设置一定的阈值进行合并,例如像素差在一定范围内的进行合并,否则不允许合并。合并完成后需要人工手动调整部分位置不合理的中继点坐标。按照步骤S206中计算光伏板方法,将中继点作为光伏板计算,获取中继点GPS坐标。
需要说明的是,本发明核心在于构建可达中继点坐标;然后利用A*算法计算最优路线。计算光伏板的坐标在于告诉目标光伏板虽在的位置。比如有100个光伏板有缺陷,需要到其中一个光伏板的位置,首先需要获取这个光伏板的坐标;然后找离这个坐标最近的中继点坐标;这个中继点坐标作为A*算法的终点坐标。计算最优路线后(最优路线就是一串坐标点) 再加上光伏板的坐标,就是一条完整的导航路线。本示例获取缺陷光伏板方法是通过无人机巡检光伏板,拍摄红外图片,红外图片中心点记录了GPS坐标、偏航角。然后使用图像识别技术识别红外图片是否存在光斑;按照中心点的GPS坐标以及图片的偏航角计算有光斑光伏板的GPS位置,获取目标光伏板的坐标。
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。具体步骤可以参见步骤S302-S308。
根据图像识别技术识别,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。这里的中继点可以理解为变换路线设置的点,两点之间以直线的方式连接(行走)。中继点选择两条道路的交点即可,两个相邻可达中继点之间必须是可达的,如果两个相邻中继点之间存在墙、围栏等,那这两个相邻中继点为不可达。
S302:首先,查询数据库获取相邻可达点集,将可达点集合作为A*算法的搜索区域。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;在预定区域内选取任一点作为起点A,例如是,区域中监测站所在的位置。
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(OpenList)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。
示例性装置
如图2所示,一种基于图像识别的光伏板导航装置,包括:
数据接收模块20,其用于获取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;
图像识别模块30,其用于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;
中继点标注模块40,其用于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;
导航模块50,其用于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。
示例性电子设备
下面,参考图4来描述根据本申请实施例的电子设备。该电子设备可以是可移动设备本身,或与其独立的单机设备,该单机设备可以与可移动设备进行通信,以从它们接收所采集到的输入信号,并向其发送组合图像信息。
图4图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。
如图4所示,电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。
处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。
存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器11可以运行所述程序指令,以实现上文所述的本申请的各个实施例的决策方法以及/或者其他期望的功能。
在一个示例中,电子设备10还可以包括:输入装置13和输出装置14,这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。例如,该输入设备13可以包括例如摄像头、视频播放器等各种设备。该输入设备13还可以包括例如键盘、鼠标等等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图4中仅示出了该电子设备10中与本申请有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法和设备以外,本申请的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的决策方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++ 等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的决策方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (9)
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板所对应的GPS坐标。
6.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S100包括:
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。
7.一种基于图像识别的光伏板导航装置,其特征在于,包括:
数据接收模块,其用于获取无人机搭载的相机在拍摄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;
图像识别模块,其用于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;
中继点标注模块,其用于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;
导航模块,其用于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。
8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、输入设备、输出设备和存储器,所述处理器、输入设备、输出设备和存储器依次连接,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令,执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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