[发明专利]基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法

权利要求书

1.基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对一幅多光谱遥感图像进行图像分割与直线检测，获得面基元和线基元；

(2)分析光伏面板的光谱特征和形状特征，设置光伏面板提取的规则集进行光伏面板的初步提取，提取疑似光伏面板面基元；所述光伏面板提取的规则集包括：

规则1：图斑的蓝色波段均值高于红、绿波段均值；

规则2:图斑的矩形度>T₁并且长宽比>T₂并且长宽比<T₃；

规则3:图斑的亮边缘占比>T₄；

其中，T₁、T₂、T₃、T₄为用户自定义阈值；

(3)提取与疑似光伏面板面基元呈单侧相切关系的直线，进行疑似光伏面板基元的面线关联关系建模；

(4)采用面线基元最佳适配度指标，对光伏面板模板进行提取，生成初步的面板模板集合；其中，定义候选模板TP和区域Q的匹配度ρ为：

其中，L_i属于L_j属于和分别为与区域Q的相切直线集合中的第一、第二主方向的两个子集，TP(Q,L_i,L_j)表示被区域Q和直线L_i、L_j定义的平行四边形，|·|表示集合的基；

定义区域Q的最佳适配度模板BTP满足如下条件：

即在所有由第一、第二主方向直线线对围成的候选模板中，面积和区域Q最接近的平行四边形即为最佳适配度模板；

(5)对初步得到的模板集的面积进行高斯分布建模，剔除面积离群的模板，得到最后的模板集。

2.根据权利要求1所述的基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中基于硬边界约束与两阶段合并的遥感图像分割方法进行图像分割获得面基元。

3.根据权利要求2所述的基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法，其特征在于，所述基于硬边界约束与两阶段合并的遥感图像分割方法的具体步骤为：先进行边缘约束的分水岭分割与边缘分配，获得初始亚基元；在此基础上，进行一次边缘约束的层次化基元合并，使亚基元在边界控制下极限增长，得到初始基元集合；在此基础上，舍弃边缘约束，用一个尺度参数进行第二次层次化合并，直到所有基元的合并代价均超过此尺度参数，方法结束，输出最终分割结果。

4.根据权利要求1所述的基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法，其特征在于，所述步骤(3)中，根据如下规则提取与面基元呈单侧相切关系的直线：

规则1：|Pos(Q,L)|+|Zero(Q,L)|＝|Q|或者|Neg(Q,L)|+|Zero(Q,L)|＝|Q|

规则2：|L|≥T_a并且

其中，Q表示面基元，L表示线基元，|·|表示集合的基，Neg(Q,L)、Zero(Q,L)、Pos(Q,L)分别表示从Q中提取的位于直线L的下方、直线L上和直线L的上方的子区域，Proj(L,Q)表示Q在L上的垂直投影得到的直线段，In(L,Q)、Touch(L,Q)分别表示直线L的被Q包含、与Q相交的子集，T_a和T_b为用户自定义的阈值。

5.根据权利要求1所述的基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中对图像进行多尺度分割，步骤(4)中在多尺度分割所得到的图斑序列中，挑选出和其最佳适配度模板BTP面积最为接近的那个图斑所对应的最佳适配度模板BTP作为基于尺度的最佳适配度模板SBTP。

6.根据权利要求1所述的基于面线基元关联模型的光伏面板模板自动生成方法，其特征在于，所述步骤(5)中剔除面积离群的模板为去掉大小超过高斯分布的4倍标准差大小的模板。