[發明專利]一種光伏電站無人機巡檢航線的規劃方法及系統

有效

• 申請號: 201910593712.1
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110244766B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王峰
• 申請（專利權）人: 南京韋博智控科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 南京聚匠知識產權代理有限公司 32339
• 代理人: 許松

1.一種光伏電站無人機巡檢航線的規劃方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取光伏電站的數字正射影像、包含地理位置和絕對高程的數字地理模型，以及無人機影像采集設備的像元尺寸、分辨率及鏡頭視角；

(2)根據獲得的光伏電站的數字正射影像，運用圖像識別算法獲取每個光伏組件組串的四角所對應的地理位置成果；

(3)根據獲得的每個光伏組件組串的四角地理位置成果，計算出每個光伏組件組串的中心點所對應的地理位置和該光伏組件組串的幅寬；

(4)根據獲得的光伏組件組串的中心點成果與步驟(1)獲得的數字地理模型，得到每個光伏組件組串的中心點的絕對海拔；

(5)根據光伏組件組串的四角對應的地理位置成果，確定無人機采集影像所對應的偏航角，使無人機所采集的影像的長邊與光伏組件組串的長邊平行，進而使獲得的影像中的光伏組件組串的長邊在影像中保持水平狀態；

偏航角的具體計算過程為：計算光伏組件組串的下緣長邊與正北方向的夾角并設置為β，設定采集影像左下角為原點，影像的y軸方向為影像的短邊，x軸方向為影像的長邊，默認的采集影像的y軸方向指向正北方向，則采集影像的偏航角α＝β-90°，為了實現影像中光伏組件組串的長邊在影像中保持水平的狀態即與影像的x軸平行的狀態，當α為正值時需以正北方向為0°順時針旋轉α后進行采集，反之當α為負值時需以正北方向為0°逆時針旋轉α后進行采集；

(6)根據步驟(1)獲得的影像采集設備的像元尺寸、分辨率及鏡頭視角，結合步驟(3)獲得的光伏組件組串的幅寬，計算出無人機巡檢上述光伏組件組串的相對高程,式中：h為無人機巡檢相對高程，θ為影像采集設備的鏡頭水平方向視角，L為光伏組件組串的幅寬；

(7)將步驟(4)獲得的光伏組件組串中心點的絕對海拔與步驟(6)獲得的無人機相對高程h相加，即得無人機巡檢上述光伏組件組串的絕對高程H；

(8)將步驟(3)獲得的每個光伏組件組串的中心點作為航點，然后將光伏組件組串的中心點依次順序連接，并融合步驟(5)的偏航角及步驟(7)獲得的無人機巡檢絕對高程H，即得無人機巡檢航線，無人機巡檢時選擇在每個光伏組件組串的中心點上方處進行圖像采集。

2.根據權利要求1所述的一種光伏電站無人機巡檢航線的規劃方法，其特征在于，步驟(1)中，所述數字地理模型為數字表面模型、數字高程模型或數字點云。

3.根據權利要求1所述的一種光伏電站無人機巡檢航線的規劃方法，其特征在于，在光伏電站較為規整，正東正西方向設置的情況下跳過步驟(5)偏航角的計算，并將偏航角預設為0°。

4.一種光伏電站無人機巡檢航線的規劃系統，其特征在于，基于權利要求1所述光伏電站無人機巡檢航線的規劃方法，包括：

獲取模塊，用于獲取光伏電站的數字正射影像、包含地理位置和絕對高程的數字地理模型，以及無人機影像采集設備的像元尺寸、分辨率及鏡頭視角；

計算模塊，用于根據獲得的光伏電站的數字正射影像，運用圖像識別算法獲取每個光伏組件組串的四角所對應的地理位置成果，并根據獲得的每個光伏組件組串的四角地理位置成果計算出每個光伏組件組串的中心點所對應的地理位置和該光伏組件組串的幅寬；再根據獲得的影像采集設備的像元尺寸、分辨率及鏡頭視角，結合獲得的光伏組件組串的幅寬，計算出無人機巡檢上述光伏組件組串的相對高程h；

高程確定模塊，用于將獲得的光伏組件組串的中心點地理成果導入獲得的數字地理模型，得到每個光伏組件組串的中心點的絕對海拔，再將該絕對海拔與獲得的無人機相對高程h相加，即得無人機巡檢上述光伏組件組串的絕對高程H；

偏航角設置模塊，用于根據光伏組件組串的四角對應的地理位置成果，確定采集影像所對應的偏航角，使無人機所采集的影像的長邊與光伏組件組串的長邊平行；

航線生成模塊，用于將計算模塊獲得的每個光伏組件組串的中心點作為航點，然后將光伏組件組串的中心點依次順序連接，并融合偏航角及無人機巡檢絕對高程H，自動生成無人機巡檢航線。