[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010323592.6
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111523458A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李超;李鐘;鄒江;張玉柱;鄧健;羅婕瑩;李亞鵬;王宏亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)貴州電力設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 張彪

1.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，包括以下步驟：

S02、使用無人機(jī)對光伏電站區(qū)域進(jìn)行航拍，航拍得到光伏板上表面帶有雜物和不帶雜物的航拍圖片，然后將航拍圖片通過預(yù)處理得到訓(xùn)練樣本集合；

S03、利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法從訓(xùn)練樣本中產(chǎn)生分類預(yù)測模型；

S04、對待處理的航拍圖片利用所述分類預(yù)測模型進(jìn)行分類；

S05、判斷待處理航拍圖片的分類結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期，如果達(dá)到預(yù)期則進(jìn)入步驟S07，否則進(jìn)入步驟S06；

S06、將分類結(jié)果錯誤的航拍圖片添加到訓(xùn)練樣本集合中，并重復(fù)步驟S02至S05；

S07、輸出分類結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，在步驟S02之前還包括以下步驟：

S01、將光伏電站區(qū)域劃分為1個以上區(qū)域，每個區(qū)域分配一架無人機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，所述預(yù)處理為：將航拍圖片利用摳圖算法將航拍圖片中的光伏板單獨(dú)扣出。

4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，所述摳圖算法為貝葉斯摳圖算法。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，所述預(yù)處理還包括：通過圖像尺寸歸一化算法將單獨(dú)摳出的光伏板圖片尺寸統(tǒng)一。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，所述圖像尺寸歸一化算法包括以下步驟：

S021、調(diào)用opencv庫；

S022、定義歸一化尺寸大小；

S023、獲取原始圖片路徑；

S024、設(shè)置圖片保存路徑；

S025、從原始圖片路徑讀取原始圖片；

S026、創(chuàng)建歸一化尺寸的圖片對象并指定大小和類型；

S027、將原始圖片通過歸一化尺寸的圖片對象將尺寸歸一化。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢方法，其特征在于，所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括以下步驟：

S031、確定輸入圖像的卷積層和池化層；

S032、通過卷積層將訓(xùn)練樣本進(jìn)行多特征提取，提取訓(xùn)練樣本的顏色特征、紋理特征和形狀特征；

S033、將提取的特征輸入到最大池化層，再將池化特征輸入到全連接層進(jìn)行雜物分類。

8.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括：

區(qū)域劃分模塊，所述區(qū)域劃分模塊用于將光伏電站區(qū)域地圖劃分為1個以上區(qū)域，每個區(qū)域分配一架無人機(jī)；

無人機(jī)，所述無人機(jī)用于對區(qū)域劃分模塊分配的區(qū)域進(jìn)行航拍，并將航拍圖片發(fā)往圖片預(yù)處理模塊，無人機(jī)與區(qū)域劃分模塊電連接；

圖片預(yù)處理模塊，所述圖片預(yù)處理模塊接收無人機(jī)拍攝的航拍圖片，然后將航拍圖片中的光伏板單獨(dú)摳出組成訓(xùn)練樣本集合，將訓(xùn)練樣本發(fā)送給機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，圖片預(yù)處理模塊與無人機(jī)電連接；

機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，所述機(jī)器學(xué)習(xí)模塊接收圖片預(yù)處理模塊發(fā)送過來的訓(xùn)練樣本，使用訓(xùn)練樣本訓(xùn)練分類預(yù)測模型，機(jī)器學(xué)習(xí)模塊與圖片預(yù)處理模塊電連接；

輸入模塊，所述輸入模塊用于將無人機(jī)拍攝的航拍圖片輸入到分類預(yù)測模型，并將分類預(yù)測模型的分類結(jié)果發(fā)送給輸出模塊，輸入模塊與無人機(jī)電連接；

輸出模塊，輸出模塊輸出分類結(jié)果，輸出模塊與分類預(yù)測模型電連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

模型優(yōu)化模塊，所述模型優(yōu)化模塊用于判斷分類預(yù)測模型的分類結(jié)果，模型優(yōu)化模塊電連接在分類預(yù)測模型和輸出模塊之間，模型優(yōu)化模塊與機(jī)器學(xué)習(xí)模塊電連接，如果分類結(jié)果錯誤則將對應(yīng)的航拍圖片和分類結(jié)果添加到訓(xùn)練樣本集合，如果分類結(jié)果真確則將分類結(jié)果發(fā)送給輸出模塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的光伏電廠無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出模塊可以是手機(jī)終端或電腦終端。