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，使他们的工作更有效率，它可以帮助降低太阳能的成本。特别是，快速准确地设计光伏系统的技术的必威体育app苹果手机版发展，无需访问现场，可以减少与卡车滚动相关的时间和成本。据美国能源部称，远程系统设计有可能将太阳能的成本降低0.17美元/W国家可再生能源实验室（NREL）。

设计太阳能装置远程需要屋顶及其周围环境的精确3D模型。这可确保系统适用于该网站，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，包括激光雷达数据的使用，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）脉冲，并测量脉冲返回的时间需要多长时间。但是，LIDAR数据不适用于所有区域，而不是总是当前可用的。

计算机视觉——使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额外方法。通过计算机视觉，广泛可用的空中和街景图像可以用来提取有关场景的信息。正因为如此，计算机视觉具有改变太阳能设计过程的潜力。

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，允许您在从两个位置的方向上确定与对象的距离。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来重建对象的3D形状。如果从观察位置延伸出两个射线，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或无人机捕获的图像)和谷歌街景图像来提供使用三角定位所需的两种不同视角。这些图像来源还提供了关于拍摄图像的相机位置的信息，精确到几英尺之内。有了这些数据，计算机视觉可以让太阳能项目设计师从现场提取3D测量数据——比如屋顶的坡度或烟囱或树木的高度——确保现场模型的准确性。

NREL分析了Aurora的电脑视觉测量验证了他们的准确性;屋顶坡度可以测量到2°以内，距离可以测量到6英寸以内。使用Aurora的计算机视觉测量功能，每周进行1400多次测量，每一次都有助于提高设计的精度。

加快设计过程

计算机视觉还可以用来加快绘制网站3D模型的繁琐过程。在商业屋顶建模时，最重复的任务之一是放置障碍物。通常，这些屋顶在许多地方都有相同的障碍，如天窗、通风口或管道。利用模板匹配的方法，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。然后奥罗拉扫过寻找类似障碍物的图像。对于阻塞的每个可能的位置，基于它对模板的相似性产生分数。然后Aurora将障碍物放置在最高得分的位置。以这种方式，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单独的天窗和交流电脑，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，“道格拉斯乔丹，预施工前服务项目经理Douglass Jordan在太阳能公司。

正如你所看到的，计算机视觉对于削减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，能够精确地建模客户的家庭或商业站点远程节省您的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开发的来自能源部SunShot孵化器项目的拨款。赠款支持这些功能的发展，作为减少软成本的手段，并必威体育app苹果手机版推进太阳能产业的增长。

作为计算机视觉演变的应用，Aurora的电脑愿景团队正在努力将该领域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

• 远程太阳能设计可以帮助太阳能公司节省时间和金钱，因为不需要现场测量。NREL估计，这可以减少太阳能的成本高达0.17美元/W。
• 远程设计需要开发一个精确的项目现场三维模型;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现场测量数据，包括高度和屋顶斜坡。这是通过三角测量的数学技术实现的。
• 计算机视觉还可以通过自动检测屋顶上类似的障碍物来显著加快场地建模的过程，无需设计师手工绘制每个障碍物。

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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计算机愿景团队的更多信息，请查看文章的原始版本。