[發明專利]一種基于人工智能的光伏電池板粗柵檢測方法

在審

• 申請號: 202011466964.7
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112561875A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 孫猛猛;夏永霞
• 申請（專利權）人: 孫猛猛
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62;G06T7/73;G06K9/46;G06K9/62;G06T5/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種基于人工智能的光伏電池板粗柵檢測方法。通過無人機采集光伏電池板圖像，通過電池板檢測網絡提取出電池板圖像。對電池板灰度圖像進行閾值分割后進行開運算得到主柵圖像；通過坐標變換將灰度值為1的像素轉換到霍夫參數空間中，并篩選出待測點；根據待測點距離和m坐標對待測點進行匹配得到待測點集合，針對任意兩個待測點集合，計算待測點集合中待測點對應直線的最大間距，根據兩待測點集合的最大間距乘積判斷是否為主柵點集合，得到主柵點集合和離群點；根據m坐標判斷離群點是否為粗柵點，將粗柵點轉換到圖像坐標空間中，得到粗柵的準確位置。

技術領域

本申請涉及計算機視覺領域，具體涉及一種基于人工智能的光伏電池板粗柵檢測方法。

背景技術

光伏電池板在印刷制版過程中，可能會存在錯誤印刷的情況，具體為斷柵、粗柵等。該類存在印刷錯誤情況的電池板，其發電效率會比正常印刷電池板的發電效率低，而印刷問題在光伏電池板使用過程中已無法改變，因此為避免因印刷問題產生的發電效率與標準值不同而報障的情況，需要對光伏電池板上的粗柵情況進行檢測。

目前通常采用人工巡檢的方式檢測光伏電池板是否出現粗柵的情況，通過人的肉眼觀察光伏電池板并記錄存在粗柵的光伏電池板。該方法的問題在于，通過人為巡檢耗時耗力，尤其是大型光伏電站內的人工巡檢，其工作量更大；且人為巡檢時作判斷的主觀性較強，可能存在漏檢誤檢等情況，而粗柵檢測工作如果由人為巡檢一般只會巡檢一次，此時漏檢誤檢情況無法得到修正。

發明內容

針對以上問題，本發明提出一種基于人工智能的光伏電池板粗柵檢測方法。通過無人機采集光伏電池板圖像，通過電池板檢測網絡提取出電池板圖像。對電池板灰度圖像進行閾值分割后進行開運算得到主柵圖像；通過坐標變換將灰度值為1的像素轉換到霍夫參數空間中，并篩選出待測點；根據待測點距離和m坐標對待測點進行匹配得到待測點集合，針對任意兩個待測點集合，計算待測點集合中待測點對應直線的最大間距，根據兩待測點集合的最大間距乘積判斷是否為主柵點集合，得到主柵點集合和離群點；根據m坐標判斷離群點是否為粗柵點，將粗柵點轉換到圖像坐標空間中，得到粗柵的準確位置。

一種基于人工智能的光伏電池板粗柵檢測方法，其特征在于，該方法包括：

步驟S1：通過相機采集光伏電池板的原始圖像，通過電池板檢測網絡檢測原始圖像中光伏電池板區域，輸出電池板圖像；對光伏電池板圖像進行二值化處理，再進行開運算，得到二值圖像；

步驟S2：將二值圖像中灰度值非零的像素由圖像坐標空間轉換到霍夫參數空間中，所述霍夫參數空間橫坐標為m，縱坐標為b，針對霍夫參數空間中所有直線交點，統計經過每個交點的直線數量a并篩選出待測點；

步驟S3：根據待測點之間的距離匹配待測點，得到待測點集合；計算集合中待測點在圖像坐標空間中對應直線的最大間距l_max，針對任意兩個待測點集合對應的l_max相乘得到面積s，根據面積s和電池板圖像面積s′的接近度判斷待測點集合是否為主柵點集合，輸出主柵點集合；

步驟S4：將主柵點集合中點設為主柵點，其余待測點設為離群點，根據離群點的m坐標與主柵點的m坐標是否一致判斷離群點是否為粗柵點，將粗柵點變換到圖像坐標空間中獲得粗柵的位置。

所述電池板檢測網絡的訓練方法包括：以若干張原始圖像為數據集；人工對數據集進行標注，標注出光伏電池板區域的包圍框，生成標注數據；使用均方誤差損失函數進行訓練。

所述統計經過每個交點的直線數量a并篩選出待測點包括：設置數量閾值β，當a≥β時，判定該交點為待測點；當a＜β時，判定該交點不是待測點。

所述根據待測點之間的距離匹配待測點，得到待測點集合包括：