[发明专利]一种基于卫星影像的光伏板异常目标检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于卫星影像的光伏板异常目标检测系统，包括数据收集单元；数据预处理模块；光伏板提取模块；光伏板异常点确定模块；云团检测模块；光伏板异常判断模块；异常目标定位模块。检测方法包括将收集到的卫星影像进行预处理；将光伏板的位置提取出来；提取模块中检测到的光伏板检测框区域进行温度反演；对未含有云的异常点光伏板区域进行判断；对带有异常点的光伏板区域保存其地理位置坐标；根据地理位置坐标定位异常目标所在大组件和组串位置，实现对异常光伏板目标的定位。本发明不仅利用了影像数据的空间特征对异常原因进行分类判断，同时结合了场站光伏板的实时温度，对光伏板原因进行再次判断，准确性更高。

技术领域

本发明涉及一种光伏板异常检测领域，尤其涉及一种基于卫星影像的光伏板异常目标检测系统及方法。

背景技术

光伏板也叫太阳能板，通过吸收太阳光将太阳辐射能通过光电效应或光化学效应直接或间接转换成电能的装置。太阳能电池板是太阳能发电的核心器件，其生产、安装过程中不可避免产生的缺陷将严重影响电池板发电效率，因此对太阳能电池板的缺陷检测是至关重要的。当光伏板工作时，若由于遮挡无法工作，使得被遮盖部分升温远大于未被遮盖部分，往往会致使温度过高烧坏产生暗斑。除此之外，电池片的隐裂加速电池片功率衰减，影响组件正常使用，导致热斑效应。其他常见光伏板异常包括印刷缺陷、边缘断栅、烧结缺陷、加工隐裂、工艺污染、材料缺陷、表面漏电、缺口。

现有技术方案是利用无人机对光伏电站进行图像采集，利用可见光图进行光伏板区域提取，利用红外提取光伏板进行异常目标检测，然后利用人工对异常目标进行确认和矫正。但是目前巡检过程中对无人机的使用规范性较差，对操作技术要求高，操作可靠性低。利用无人机对光伏板巡检时，影像利用率低，耗时长，巡检效果差。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于卫星影像的光伏板异常目标检测系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于卫星影像的光伏板异常目标检测系统，包括：

用于收集包含红绿蓝及热红外波段的卫星影像、葵花卫星云图以及现场光伏板实时温度数据的数据收集单元；

用于对收集到的卫星影像进行预处理的数据预处理模块；

用于提取卫星影像中光伏板位置的光伏板提取模块；

对于光伏板提取模块提取出的光伏板位置进行热红外反演，根据反演结果判断异常点位置的光伏板异常点确定模块；

对光伏板区域进行云检测，为卫星影像RGB波段筛除云团遮挡影响的云团检测模块；

对卫星影像检测出的光伏板异常点进行异常原因判断的光伏板异常判断模块；

以及对光伏板异常点进行坐标定位的异常目标定位模块。

一种基于卫星影像的光伏板异常目标检测方法，包括以下步骤：

S1、利用数据收集单元收集卫星影像数据、葵花卫星云图数据以及现场光伏板实时温度数据；其中，卫星影像数据为包含红绿蓝的RGB波段以及热红外波段；

S2、将S1步骤中收集到的卫星影像通过数据预处理模块进行矫正预处理，以得到一个在几何和辐射上真实的图像；

S3、利用光伏板提取模块将S2步骤得到的经预处理后影像中光伏板的位置提取出来；其中，以卫星影像的RGB波段合成的影像为输入，采用非最大抑制算法对输入影像进行光伏板位置检测，并且产生包含光伏板的检测框；

S4、将卫星影像的热红外波段输入至光伏板异常点确定模块中，利用单窗算法对光伏板提取模块中检测到的光伏板检测框区域进行温度反演，若出现温度明显高于或者低于周围的点即为异常点；