计算机视觉是如何彻底改变太阳能设计的

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)。

远程设计太阳能装置需要精确的屋顶及其周围环境的3D模型。这确保了该系统适用于现场，并能够精确地建模它将产生的能量。有多种方法可以创建一个站点的代表性3D模型，包括激光雷达数据的使用它是由向某一区域的建筑物和其他物体发射光能脉冲(使用激光)的扫描仪收集的，并测量脉冲返回所需的时间。然而，激光雷达数据并不适用于所有地区，也不总是适用于当前可用的地区。

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加精确

计算机视觉在远程设计中的一个令人兴奋的应用是利用场地图像精确测量距离的能力。这是由三角测量的数学技术所实现的。回想一下你高中的三角学课——你可能还记得，如果你知道一个三角形的一条边和两个角的长度，你就可以很容易地计算出剩下的两条边和两个角。这个过程基于相同的规则。

三角测量通常用于航海，如果你从两个位置知道一个物体的方向，就可以确定到该物体的距离。通过这种方法，计算机视觉可以从场景的多个角度重建物体的三维形状。如果你形成两条从观察位置向外延伸的射线，这两条射线将在物体的位置相交。

奥罗拉的街景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“极光”的计算机视觉测量结果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，用户可以选择一个特定的障碍作为模板，以指导识别其他类似的实例。然后，极光扫过这张照片，寻找类似的障碍物。对于每一个可能的障碍物位置，都会根据其与模板的相似程度生成一个分数。然后Aurora会在得分最高的位置设置障碍物。这样，一个耗时的过程可以减少到只需几次点击。

“Aurora的自动障碍检测功能提供了巨大的帮助。我们过去常常花费数小时绘制每个单独的天窗和空调单元，特别是在大型数据中心和仓库，这一功能可以轻松地将我们的屋顶设计时间减少到一小部分，”Douglass Jordan解释说，他是该公司的项目经理太阳能公司．

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的计算机视觉技术部分是通过一个由能源部的阳光孵化器项目资助．这笔赠款支持这些特色产品的开发，作为降低软成本和必威体育app苹果手机版促进太阳能产业增长的一种手段。

随着计算机视觉应用的发展，Aurora的计算机视觉团队正致力于将该领域的最新创新成果带入行业，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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这篇文章最初发表在极光太阳能博客。如果你有兴趣了解更多关于Aurora的计算机视觉团队，请查看文章的原始版本．