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专利号: 2021105492587
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无人机的光伏电站识别方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:建立空间直角坐标系;

步骤2:通过无人机沿规划路线拍摄得到光伏电站图像;

步骤3:计算步骤2拍摄得到的光伏电站图像与内置的光伏电站图像的相似度,根据相似度判断得到疑似图像;

步骤4:采用广角镜头在疑似图像的拍摄位置处旋转拍摄一圈,得到多个拍摄图像,每个拍摄图像均对应记录有拍摄时无人机的拍摄角度、拍摄位置坐标和拍摄方位;根据得到的拍摄图像,确定光伏电站范围;

步骤5:降低无人机飞行高度,在下降过程中采用航拍镜头对准光伏电站进行拍摄,得到光伏电站的清晰画面;

步骤6:从步骤5得到的光伏电站的清晰画面中选取光伏电站位于中心位置的图像,根据该图像对应的拍摄位置坐标(xi,yi,zi)、拍摄角度θi和拍摄方位,计算拍摄位置坐标(xi,yi,zi)与位于中心位置的光伏电站之间的水平距离W,根据水平距离W,确定光伏电站位置;

所述步骤3具体包括以下子步骤:

将步骤2得到的光伏电站图像进行位平面分解,每个位平面均采用二进制矩阵Pi(x,y)表示;

计算各二进制矩阵中索引值为1的所有点到其质心的距离R,得到整个光伏电站图像的空间分布特征;

采用马氏距离,将整个光伏电站图像的空间分布特征与内置的光伏电站图像的空间分布特征按照下式进行相似度计算,根据相似性判断得到疑似图像;

式中,P表示步骤2得到的光伏电站图像的空间分布特征向量,Q表示内置的光伏电站图像的空间特征向量,ωi,j表示权值,xi、xj表示向量P中的第i、j个空间分布特征,yi、yj表示向量Q中第i、j个空间分布特征;

ωi,j表示权值,ωi,j>0,可通过计算一个4×4维的正定矩阵T得到;

令 根据矩阵论原理,定义向量P的协方差矩阵:‑1

则T=Δ 作为权值计算时:

所述步骤5包括以下子步骤:

降低无人机飞行高度,在下降过程中采用航拍镜头进行图像拍摄;

每下降设定高度后,采用航拍镜头旋转拍摄一次;

旋转拍摄完成后,继续降低无人机飞行高度,在下降过程中采用航拍镜头进行图像拍摄;

循环上述过程,直至拍摄到光伏电站的清晰画面。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏电站识别方法,其特征在于:内置的光伏电站图像为光伏太阳能板图像。

3.一种基于无人机的光伏电站识别系统,其特征在于:该系统实现权利要求1或2任意一项所述的一种基于无人机的光伏电站识别方法的步骤。