全天空成像儀原理及構(gòu)造

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全天空成像儀主要的部件有：照相機(jī)、帶有加熱裝置的半球鏡面、鏡面上方的遮光帶以及下方的電子設(shè)備系統(tǒng)。該儀器可以在白天自動(dòng)進(jìn)行全天空云量的持續(xù)監(jiān)測(cè)，無(wú)遮擋全自動(dòng)天空成像儀asi，其工作原理是：通過(guò)儀器上方的照相機(jī)垂直向下拍攝帶有加熱裝置的半球鏡面，得到當(dāng)時(shí)天空所呈現(xiàn)的圖像，并將拍攝得到的圖像自動(dòng)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行云量計(jì)算和處理。大氣、云粒子對(duì)可見(jiàn)光具有不同的散射原理：大氣分子對(duì)可見(jiàn)光的散射與λ4成反比，如果天空為晴空，EKO全自動(dòng)天空成像儀asi，對(duì)藍(lán)光波段的散射遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)紅光波段的散射，因此晴空呈現(xiàn)藍(lán)色；而云粒子對(duì)可見(jiàn)光的散射，在不同的波段散射的程度是相當(dāng)?shù)?，因此云體呈現(xiàn)白色。根據(jù)不同的散射原理，可以從圖像信息值（RGB值）中區(qū)分云與藍(lán)天。自然界中的可見(jiàn)光都是按照一定的比例混合而得到，任意一種顏色都可以用紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三色混合而成，圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)均含有RGB三個(gè)亮度值，而RGB值在一定程度上反映了紅（中心波段為650nm）、綠（中心波段為570nm）、藍(lán)（中心波段為450nm）這三個(gè)波段的輻射強(qiáng)度。因此，首先提取圖像中的信息值（RGB值），計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的紅藍(lán)比值（定義為：R/B），然后設(shè)定合理的閾值來(lái)判別像元點(diǎn)是否為云點(diǎn)，這種方法被稱為閾值識(shí)別法。

全天空成像儀

全天空成像儀是全天候的云量觀測(cè)儀器。它結(jié)合了光學(xué)、遙感、機(jī)械工程、電氣工程、信號(hào)處理、軟件等方面的技術(shù)，適合替代人工進(jìn)行云量測(cè)量，使觀測(cè)結(jié)果客觀化、觀測(cè)資料連續(xù)化，減少臺(tái)站觀測(cè)人員的工作量，進(jìn)一步提高觀測(cè)質(zhì)量和觀測(cè)效率。

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全天空成像儀

全天空成像儀的使用可以提高太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)分析研究能力，可用于監(jiān)測(cè)天氣和云況變化、太陽(yáng)能產(chǎn)能預(yù)報(bào)和光伏發(fā)電性能評(píng)估等，嵌入太陽(yáng)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以極大增強(qiáng)區(qū)域太陽(yáng)能資源研究和預(yù)測(cè)的能力。

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