光伏施工构件识别方法与系统与流程

本技术涉及施工图设计，尤其涉及一种光伏施工构件识别方法与系统。

背景技术：

1、光伏电站施工现场通常包含大量重复性构件，这些构件在空间中呈阵列式分布，单体数量可达数万至数十万件。在施工过程中，需要对每个构件的安装位置、姿态以及编号对应关系进行准确识别与核对，以确保施工质量与后续运维可追溯性。

2、重复构件场景中对象编号与对应关系易失稳。光伏电站中的桩基、支架及组件通常以大规模阵列形式重复分布，现有方法若仅依赖局部视觉特征或局部几何形态，容易出现构件编号串位、相邻构件错配、遮挡条件下身份漂移以及多次巡检之间同一构件身份不一致等问题，目前的识别方案往往只能输出模糊或错误结果。

技术实现思路

1、本技术主要目的是提供一种光伏施工构件识别方法与系统，旨在解决现有技术中光伏电站大规模组件场景下识别可信度较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提供的一种光伏施工构件识别方法，所述方法包括以下步骤：

3、获取统一时间基准下施工现场的多模态数据；

4、将所述多模态数据映射至同一坐标系，得到时空同步的现场感知数据；

5、从所述现场感知数据中提取施工现场的超过一个构件候选对象，根据各所述构件候选对象的关联关系确定实景构件图；

6、基于施工现场的设计基准模型获取表征设计构件关联关系的设计构件图，确定所述实景构件图与所述设计构件图的构件对应关系；

7、根据所述构件对应关系进行匹配置信度评估，确定输出构件级识别结果。

8、在一实施例中，所述获取统一时间基准下施工现场的多模态数据的步骤，包括：

9、获取施工现场待识别构件的最小识别特征尺寸以及在图像中的目标像素覆盖数量；

10、根据所述最小识别特征尺寸以及所述目标像素覆盖数量，确定目标地面分辨率以及目标飞行高度；

11、根据所述目标地面分辨率以及所述目标飞行高度得到巡检任务参数，根据所述巡检任务参数获取统一时间基准下施工现场各所述待识别构件的多模态数据。

12、在一实施例中，所述多模态数据包括图像数据、热成像数据、定位数据和姿态数据，所述将所述多模态数据映射至同一坐标系，得到时空同步的现场感知数据的步骤，包括：

13、基于所述定位数据和姿态数据确定各采集时刻的位姿参数；

14、根据所述位姿参数将所述图像数据和热成像数据映射至同一坐标系，得到时空同步的现场感知数据。

15、在一实施例中，所述从所述现场感知数据中提取施工现场的超过一个构件候选对象，根据各所述构件候选对象的关联关系确定实景构件图的步骤，包括：

16、基于构件类别从所述图像数据和热成像数据中提取所述构件候选对象，并确定各所述构件候选对象之间的关联关系；

17、以各所述构件候选对象为节点，根据各所述构件候选对象之间的关联关系在对应的所述节点之间建立边，以得到所述实景构件图。

18、在一实施例中，所述基于施工现场的设计基准模型获取表征设计构件关联关系的设计构件图，确定所述实景构件图与所述设计构件图的构件对应关系的步骤，包括：

19、基于施工现场的设计基准模型获取表征设计构件关联关系的设计构件图；

20、获取所述设计构件图与实景构件图中的关联关系计算拓扑差异项，计算得到匹配代价；

21、以所述设计构件和所述构件候选对象为两侧节点并以所述匹配代价为边权重构建二分图，求解所述二分图得到所述构件对应关系。

22、在一实施例中，所述根据所述构件对应关系进行匹配置信度评估，确定输出构件级识别结果的步骤包括：

23、根据所述构件对应关系对应的匹配代价、邻域一致性以及多模态一致性计算匹配置信度；

24、当所述匹配置信度低于预设阈值时，确定该构件对应关系所涉构件候选对象所在的区域，并根据该区域以及所述构件候选对象的遮挡情况和图像清晰度生成补拍任务参数；

25、根据所述补拍任务参数重新获取目标区域的多模态数据，直至所述匹配置信度不低于所述预设阈值，以确定输出构件级识别结果。

26、在一实施例中，所述确定输出构件级识别结果的步骤，包括：

27、根据所述构件对应关系，确定各所述设计构件与对应的所述构件候选对象的编号对应关系；

28、根据所述编号对应关系获取所述设计构件与对应的所述构件候选对象之间的位置偏差和姿态偏差，以确定输出构件级识别结果。

29、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种光伏施工构件识别系统，所述系统包括：

30、多模态采集装置，用于获取统一时间基准下施工现场的多模态数据；

31、边缘分析装置，用于将所述多模态数据映射至同一坐标系，得到时空同步的现场感知数据；

32、所述边缘分析装置，还用于从所述现场感知数据中提取施工现场的超过一个构件候选对象，根据各所述构件候选对象的关联关系确定实景构件图；

33、所述边缘分析装置，还用于基于施工现场的设计基准模型获取表征设计构件关联关系的设计构件图，确定所述实景构件图与所述设计构件图的构件对应关系；

34、结果交互终端，用于根据所述构件对应关系进行匹配置信度评估，确定输出构件级识别结果。

35、在一实施例中，所述多模态数据包括：图像数据、热成像数据、定位数据和姿态数据，所述多模态采集装置包括：飞行平台；

36、所述飞行平台的内部设置有：定位单元、图像采集单元、热成像采集单元、姿态采集单元、同步触发装置以及通信收发单元；

37、所述同步触发装置分别与所述定位单元、所述图像采集单元、所述热成像采集单元以及所述姿态采集单元的第一端连接，所述通信收发单元分别与所述定位单元、所述图像采集单元、所述热成像采集单元以及所述姿态采集单元的第二端连接；

38、所述同步触发装置，用于将同步触发信号分别传输至所述定位单元、所述图像采集单元、所述热成像采集单元以及所述姿态采集单元，以建立统一时间基准；

39、所述通信收发单元，用于将所述图像数据采集的定位数据、所述图像采集单元采集的图像数据、所述热成像采集单元采集的热成像数据以及所述姿态采集单元采集的姿态数据发送至所述边缘分析装置。

40、在一实施例中，所述多模态采集装置还包括：本地缓存单元；

41、所述定位单元、所述图像采集单元、所述热成像采集单元以及所述姿态采集单元的第二端分别通过所述本地缓存单元与所述通信收发单元连接。

42、本技术提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

43、本技术公开一种光伏施工构件识别方法与系统，该方法包括：获取统一时间基准下施工现场的多模态数据；将多模态数据映射至同一坐标系，得到时空同步的现场感知数据；从现场感知数据中提取施工现场的超过一个构件候选对象，根据各构件候选对象的关联关系确定实景构件图；基于施工现场的设计基准模型获取表征设计构件关联关系的设计构件图，确定实景构件图与设计构件图的构件对应关系；根据构件对应关系进行匹配置信度评估，确定输出构件级识别结果。通过将多模态数据映射至同一坐标系实现不同传感器获取信息的空间一致性表达，通过从现场感知数据中提取构件候选对象并建立实景构件图，能够表达现场构件之间的关联关系表达现场构件之间的关联关系，建立设计构件图与实景构件图并进行图谱匹配改善低可靠性匹配结果，在大规模重复阵列场景下保持构件识别结果的稳定性。