【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及电数字数据处理，具体地，涉及针对积雪的图像识别方法及用于清除光伏组件积雪的装置。
技术介绍
1、光伏发电系统(简称光伏)利用半导体材料的光伏效应，将太阳能转化为电能。光伏组件通常安装在建筑物的屋顶上以接收太阳光。当太阳光照射到光伏组件时，光伏组件可将太阳能转化成电能，供室内的电器使用。
2、对于经常降雪的寒冷地区，当降雪时，光伏组件的表面可能会被积雪覆盖。由于光伏组件被遮挡，其输出功率将会降低。如果光伏组件被部分遮挡，则易出现局部热斑效应而损坏光伏组件。因此积雪是光伏运维领域的痛点问题。传统的清雪方式包括人工清理和机器人除雪，均需要现场施工且清除工作量大，而且除雪后的光伏表面易被二次积雪覆盖。
技术实现思路
1、本文中描述的实施例提供了一种针对积雪的图像识别方法、以及用于清除光伏组件积雪的装置。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种针对积雪的图像识别方法。该图像识别方法包括：在第一时刻获取目标区域的第一可见光图像；识别第一可见光图像中是否包括积雪；响应于识别到第一可见光图像中包括积雪，在第一时刻之后的第二时刻获取经加热的目标区域的第二可见光图像；确定第二可见光图像与第一可见光图像的相似度；以及响应于第二可见光图像与第一可见光图像的相似度低于相似度阈值，确定目标区域中包括积雪。
3、在本公开的一些实施例中，图像识别方法还包括：响应于确定目标区域中包括积雪，以预设频率获取经加热的目标区域的多个第三可见光图像；确定在采集时间上相邻的两
4、在本公开的一些实施例中，第一可见光图像与第二可见光图像由同一个可见光图像采集装置以相同的设置进行采集。其中，确定第二可见光图像与第一可见光图像的相似度包括：对第一可见光图像进行二值化处理以获得第一二值化图像；对第二可见光图像进行二值化处理以获得第二二值化图像；计算第一二值化图像中的每个像素值与第二二值化图像中的对应像素值之间的像素差；以及将所计算的像素差的平均值确定为相似度。
5、在本公开的一些实施例中，图像识别方法还包括：在第一时刻获取目标区域的红外图像。在识别第一可见光图像中是否包括积雪的步骤中，通过多模态分类模型来确定第一可见光图像和红外图像的分类结果是否是积雪。
6、在本公开的一些实施例中，多模态分类模型经过有监督的训练。多模态分类模型的分类结果包括：积雪、其它覆盖物、以及无覆盖物。
7、在本公开的一些实施例中，目标区域位于光伏组件的表面，通过对光伏组件进行反向充电来加热目标区域。
8、根据本公开的第二方面，提供了一种用于清除光伏组件积雪的装置。该装置包括：压力传感器、可见光图像采集装置、图像处理装置、以及光伏控制器。其中，压力传感器被布置在光伏组件的表面。压力传感器被配置为：测量光伏组件的表面所承受的压力，以及根据所测量的压力来生成覆盖物检测信号。其中，在压力超过预设压力阈值时覆盖物检测信号处于有效电平。可见光图像采集装置被配置为：在覆盖物检测信号处于有效电平时采集光伏组件中目标区域的第一可见光图像。图像处理装置被配置为：使用根据本公开的第一方面所述的图像识别方法来确定目标区域中是否包括积雪，以及在确定目标区域中包括积雪的情况下输出处于有效电平的除雪指示信号。光伏控制器被配置为：在除雪指示信号处于有效电平时控制光伏组件进行反向充电以加热目标区域。
9、在本公开的一些实施例中，光伏控制器还被配置为：在覆盖物检测信号处于无效电平时控制光伏组件正常工作。
10、在本公开的一些实施例中，可见光图像采集装置还被配置为：在除雪指示信号处于有效电平时以预设频率采集目标区域的多个第三可见光图像。
11、在本公开的一些实施例中，该装置还包括：红外图像采集装置。其中，红外图像采集装置被配置为：在覆盖物检测信号处于有效电平时采集目标区域的红外图像。
12、在本公开的一些实施例中，该装置还包括：机械控制器。其中，图像处理装置还被配置为：识别第一可见光图像中是否包括除了积雪之外的其它覆盖物，以及在确定第一可见光图像中包括其它覆盖物的情况下输出处于有效电平的翻转指示信号。机械控制器被配置为：在翻转指示信号处于有效电平的情况下，控制光伏组件翻转以倾倒其它覆盖物。
13、在本公开的一些实施例中，可见光图像采集装置紧邻红外图像采集装置布置。
14、根据本公开的第三方面，提供了一种图像处理装置。该图像处理装置包括至少一个处理器；以及存储有计算机程序的至少一个存储器。当计算机程序由至少一个处理器执行时，使得图像处理装置：在第一时刻获取目标区域的第一可见光图像；识别第一可见光图像中是否包括积雪；响应于识别到第一可见光图像中包括积雪，在第一时刻之后的第二时刻获取经加热的目标区域的第二可见光图像；确定第二可见光图像与第一可见光图像的相似度；以及响应于第二可见光图像与第一可见光图像的相似度低于相似度阈值，确定目标区域中包括积雪。
15、在本公开的一些实施例中，计算机程序在由至少一个处理器执行时使得图像处理装置还：响应于确定目标区域中包括积雪，以预设频率获取经加热的目标区域的多个第三可见光图像；确定在采集时间上相邻的两个第三可见光图像之间的相似度；以及响应于两个第三可见光图像之间的相似度高于相似度阈值，确定目标区域中的积雪已完全清除。
16、在本公开的一些实施例中，第一可见光图像与第二可见光图像由同一个可见光图像采集装置以相同的设置进行采集。计算机程序在由至少一个处理器执行时使得图像处理装置通过以下操作来确定第二可见光图像与第一可见光图像的相似度：对第一可见光图像进行二值化处理以获得第一二值化图像；对第二可见光图像进行二值化处理以获得第二二值化图像；计算第一二值化图像中的每个像素值与第二二值化图像中的对应像素值之间的像素差；以及将所计算的像素差的平均值确定为相似度。
17、在本公开的一些实施例中，计算机程序在由至少一个处理器执行时使得图像处理装置还：在第一时刻获取目标区域的红外图像。计算机程序在由至少一个处理器执行时使得图像处理装置通过以下操作来识别第一可见光图像中是否包括积雪：通过多模态分类模型来确定第一可见光图像和红外图像的分类结果是否是积雪。
18、根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其中，计算机程序在由处理器执行时实现根据本公开的第一方面所述的图像识别方法的步骤。
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1.一种针对积雪的图像识别方法，包括：
2.根据权利要求1所述的图像识别方法，还包括：
3.根据权利要求1所述的图像识别方法，其中，所述第一可见光图像与所述第二可见光图像由同一个可见光图像采集装置以相同的设置进行采集，其中，确定所述第二可见光图像与所述第一可见光图像的相似度包括：
4.根据权利要求1所述的图像识别方法，还包括：在所述第一时刻获取所述目标区域的红外图像；
5.根据权利要求4所述的图像识别方法，其中，所述多模态分类模型经过有监督的训练，所述多模态分类模型的分类结果包括：积雪、其它覆盖物、以及无覆盖物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像识别方法，其中，所述目标区域位于光伏组件的表面，通过对所述光伏组件进行反向充电来加热所述目标区域。
7.一种用于清除光伏组件积雪的装置，包括：压力传感器、可见光图像采集装置、图像处理装置、以及光伏控制器，
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述光伏控制器还被配置为：在所述覆盖物检测信号处于无效电平时控制所述光伏组件正常工作。
9.根据
10.根据权利要求7所述的装置，还包括：红外图像采集装置，
...【技术特征摘要】
1.一种针对积雪的图像识别方法，包括：
2.根据权利要求1所述的图像识别方法，还包括：
3.根据权利要求1所述的图像识别方法，其中，所述第一可见光图像与所述第二可见光图像由同一个可见光图像采集装置以相同的设置进行采集，其中，确定所述第二可见光图像与所述第一可见光图像的相似度包括：
4.根据权利要求1所述的图像识别方法，还包括：在所述第一时刻获取所述目标区域的红外图像；
5.根据权利要求4所述的图像识别方法，其中，所述多模态分类模型经过有监督的训练，所述多模态分类模型的分类结果包括：积雪、其它覆盖物、以及无覆盖物。
6.根据权利要求1至5中...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇天，刘壮，
申请(专利权)人：西安中易建科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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