[發明專利]縣域光伏已開發面積的計算方法及裝置

在審

• 申請號: 202310713108.4
• 申請日: 2023-06-15
• 公開（公告）號: CN116563364A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 汪佳偉;陳佳宇;藍翔
• 申請（專利權）人: 上海能源科技發展有限公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/00;G06V20/17;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

1.一種縣域光伏已開發面積的計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

S₁、通過無人機航拍獲取縣域整體正射影像的航拍數據，并記錄航拍參數；

S₂、處理所述航拍數據形成航拍視覺圖像；

S₃、根據所述航拍參數選用匹配的光伏板識別模型，通過外觀紋理特征進行像素級識別，標注光伏板所占像素位置，并計算光伏板所占像素總數；

S₄、根據所述航拍參數計算航拍視覺圖像的單個像素面積；

S₅、將光伏板所占像素總數乘以所述單個像素面積，得到光伏板總面積。

2.如權利要求1所述的縣域光伏已開發面積的計算方法，其特征在于，所述航拍參數包括飛行高度、光學成像工具的成像視野角度、影像長寬比、影像分辨率。

3.如權利要求1所述的縣域光伏已開發面積的計算方法，其特征在于，所述步驟S₃中，所述光伏板識別模型的訓練過程包括如下步驟：

S₃₁、獲取區域正射影像，保留含有光伏板及其周邊部分的區域圖像作為原始圖像；

S₃₂、對圖像中的光伏板和非光伏板的其他部分，以不同值進行標注；

S₃₃、對標注完成的數據進行數據增強；

S₃₄、根據標注值將標注的正射影像轉換為獨熱碼；

S₃₅、將上述步驟處理后的數據分割為訓練集、驗證集、測試集；

S₃₆、訓練建模，構建含有卷積層的U型自編碼網絡；

S₃₇、根據模型像素級識別結果，進行加合得到光伏板所占像素總數。

4.如權利要求3所述的縣域光伏已開發面積的計算方法，其特征在于，所述步驟S₄中，所述單個像素面積的計算公式為：

D＝tan(A/2)*H

(2D)²＝(RL*x)²+(RW*x)²

s＝x²＝(2D)²/(RL²+RW²)

其中，H為飛行高度，A為視野角度，D為視野半徑，2D為視野直徑；RL為橫向的像素數，RW為縱向的像素數；x為單個像素的邊長，s為單個像素的面積。

5.如權利要求4所述的縣域光伏已開發面積的計算方法，其特征在于，所述步驟S₅中，所述光伏板面積的計算公式為：

S_solar＝s*m

其中，s為單個像素的面積，m為光伏板所占像素總數，S_solar為光伏板面積。

6.一種縣域光伏已開發面積的計算裝置，其特征在于，所述計算裝置采用如權利要求1-5所述的縣域光伏已開發面積的計算方法，所述計算裝置包括：

數據獲取模塊，用于獲取通過無人機航拍的縣域整體正射影像的航拍數據，并記錄航拍參數；

圖像處理模塊，用于處理所述航拍數據形成航拍視覺圖像；

圖像識別模塊，用于根據外場航拍參數選用匹配的光伏板識別模型，通過外觀紋理特征進行像素級識別，標注光伏板所占像素位置，并計算光伏板所占像素總數；

計算模塊，用于根據所述航拍參數計算航拍視覺圖像的單個像素面積；將光伏板所占像素總數乘以所述單個像素面積，得到光伏板總面積。

7.如權利要求6所述的縣域光伏已開發面積的計算裝置，其特征在于，所述計算裝置，還包括訓練模塊，用于獲取區域正射影像，保留含有光伏板及其周邊部分的區域圖像作為原始圖像；對圖像中的光伏板和非光伏板的其他部分，以不同值進行標注；對標注完成的數據進行數據增強；根據標注值將標注的正射影像轉換為獨熱碼；將上述步驟處理后的數據分割為訓練集、驗證集、測試集；訓練建模，構建含有卷積層的U型自編碼網絡；根據模型像素級識別結果，進行加合得到光伏板所占像素總數。