计算机愿景如何彻底改变太阳能设计

当太阳能承包商被赋予工具以提高工作效率时，它可以帮助降低太阳能的成本。特别是，技术的发展，以快速和准确地设计必威体育app苹果手机版光伏系统，而不需要访问现场，可以减少时间和成本相关的卡车滚动。远程系统设计有潜力降低太阳能成本高达0.17美元/W，根据美国国家可再生能源实验室（NREL）。

设计太阳能装置远程需要屋顶和周围环境的精确3D模型。这可确保该系统适用于该网站，并实现其将产生的能量的准确建模。有多种方法可以创建一个站点的代表性3D模型，包括使用激光雷达数据，由扫描仪聚集，扫描仪发出在建筑物和区域中的其他物体处的光能（使用激光），并测量脉冲返回需要多长时间。但是，LIDAR数据不适用于所有区域，而且在可用的情况下并不总是最新的数据。

计算机视觉——利用计算机来解释视觉图像——提供了远程模拟太阳能项目场地的其他方法。利用计算机视觉，可以广泛使用航拍和街景图像来提取场景信息。正因为如此，计算机视觉有潜力改变太阳能设计过程。

使远程太阳能设计更准确

远程设计中计算机视觉的一次令人兴奋的应用是使用站点的图像准确测量距离。这是通过三角测量的数学技术实现的。思考回到你的高中三角学课 - 你可能会记住，如果你知道三角形的一侧的长度和两个角度，你可以轻松地计算剩余的两侧和角度。此过程基于相同的规则。

三角测量，通常用于航海导航，允许您确定从两个位置的方向时确定与对象的距离。通过这种方法，计算机视觉可以使用来自场景的多个角度的图像重建对象的3D形状。如果形成从观看位置扩展的两个光线，则光线将在对象的位置相交。

奥罗拉的街头视图标尺工具使用任何卫星(如谷歌或Bing)或航空图像(如Nearmap或无人机拍摄的图像)和谷歌街景图像来提供使用三角测量所需的两种不同视角。这些图像源还提供拍摄图像的相机位置的信息，精确到几英尺。有了这些数据，计算机视觉可以让太阳能项目的设计师从场景中提取3D测量数据——比如屋顶的坡度、烟囱或树木的高度——确保场地模型的准确性。

NREL分析了Aurora的电脑视觉测量并验证了它们的准确性;屋顶斜坡可以测量到2°以内和距离到6英寸以内。每周使用Aurora的计算机视觉测量功能进行超过1400次测量，每一次测量都有助于提高设计的准确性。

加快设计过程

计算机视觉还可以用来加速绘制场地三维模型的繁琐过程。当为商业屋顶建模时，最重复的任务之一是放置障碍物。通常，这些屋顶的许多地方都会有同样的障碍——比如天窗、通风口或管道。使用一种称为模板匹配的方法，计算机视觉可以自动检测图像中的这些实例。

使用Aurora的自动障碍检测工具，用户可以选择特定的障碍物作为模板，以指导其他类似实例的识别。然后横扫图像寻找类似的障碍物。对于阻塞的每个可能位置，基于它对模板的相似产生分数。然后Aurora将障碍物放置在最高评分位置。通过这种方式，可以减少耗时的过程只需点击几下。

“Aurora的自动障碍检测特征是一个巨大的帮助。我们曾经花费几个小时绘制每个天窗和交流电源，特别是在大型数据中心和仓库上，这一功能很容易将我们的屋顶设计时间缩短了一小部分，“Douglass Jordan，Pre-Archite Services项目经理Douglass Jordan解释说在太阳能公司。

正如你所看到的，计算机视觉对于降低太阳能行业的成本有着巨大的影响。作为一个太阳能承包商，能够远程精确地模拟客户的家庭或商业站点，可以节省团队的时间密集的现场访问。它可以通过自动化重复的任务，如识别障碍，进一步加快远程设计过程。

Aurora的电脑视觉技术是通过A开发的由能源部的阳光孵化器项目资助。赠款支持这些功能的发展，作为降低软成本的手段，提必威体育app苹果手机版高太阳能产业的增长。

随着计算机愿景的应用，Aurora的电脑愿景团队正在努力继续将现场的最新创新带到行业，帮助安装人员快速准确地创建光伏项目。

关键的外卖

• 远程太阳能设计通过消除现场测量的需要，可以帮助太阳能公司节省时间和金钱。NREL估计，这可以使太阳能的成本降低0.17美元/瓦。
• 远程设计要求开发准确的项目场地三维模型;必威体育app苹果手机版计算机视觉——计算机科学的一个领域，教计算机解释视觉图像——以多种方式增强精确的远程站点建模。
• 计算机视觉可以提高太阳能安装地点3D模型的准确性的一种方法是，通过照片获取准确的地点测量数据，包括高度和屋顶坡度。这是通过使用三角测量的数学技术而实现的。
• 计算机视觉还可以通过自动检测屋顶上类似的障碍物来大大加快场地建模的过程，从而消除了设计师手工绘制每个障碍物的需要。

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本文最初发表在极光太阳能博客上。如果您有兴趣了解Aurora计算机愿景团队的信息，请查看文章的原始版本。