全天空成像儀設(shè)計(jì)

全天空成像儀SONA設(shè)計(jì)堅(jiān)固，外殼完全由高度耐用的材料制成，其新的內(nèi)部傳感器適用于白天或夜間應(yīng)用，可以在云觀察和分析中達(dá)到準(zhǔn)確的輸出水平。

系統(tǒng)捕獲整個(gè)天空的HDR圖像。在獲取之后，處理圖像以及除了其他附加數(shù)據(jù)之外的云覆蓋百分比，用于監(jiān)測天氣和云況變化。新的Web界面允許從內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或外部連接到系統(tǒng)。 基于文件夾的數(shù)據(jù)庫，.csv / .json文件格式，鏈接到一張圖片等...用于連接到儀表或外部網(wǎng)絡(luò)以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

SONA可以根據(jù)其部署的應(yīng)用類型進(jìn)行定制，可見光全自動(dòng)天空成像儀asi，例如，機(jī)場的云報(bào)告，云預(yù)報(bào)，可以與光伏電站的衛(wèi)星圖像，全自動(dòng)天空成像儀asi，光熱電站和聚光光伏，天文觀測，云觀測等結(jié)合使用。

太陽能監(jiān)測系統(tǒng)可以極大增強(qiáng)區(qū)域太陽能資源研究和預(yù)測的能力。受到云和氣溶膠的阻擋的緣故，太陽輻射照射到地面強(qiáng)度顯著衰減，因此全天空成像儀對(duì)天空的云量分布提供了定量數(shù)據(jù)，可以計(jì)算太陽的位置走向，分析潛在的遮光障礙物。

全天空成像儀，無遮擋全自動(dòng)天空成像儀asi，主要有兩部分組成

全天空成像儀，主要有兩部分組成，一部分是掃描式紅外成像儀(SIRIS-1)，其結(jié)構(gòu)由熱紅外測溫傳感器、地面溫濕度傳感器、水平和俯仰旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和控制箱等組成，紅外測溫傳感器用于感應(yīng)8~14 μm波段大氣向下紅外輻射，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間為120 ms，溫度分辨率為0.1℃。距離比S=34：1，無遮擋全自動(dòng)天空成像儀asi，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1a所示(譚涌波等，2005；胡樹貞等，2012)，另一部分為雙站可見光成像儀，采用一對(duì)相機(jī)置于水平和俯仰可旋轉(zhuǎn)的云臺(tái)中，兩個(gè)云臺(tái)相距60 m，圖像采集傳感器視場角為54°，圖像分辨率為44萬像素，低照度為0.1 LX。旋轉(zhuǎn)云臺(tái)采用一體化高速球機(jī)，球機(jī)旋轉(zhuǎn)角范圍，水平角為0°~360°，俯仰角為0°~93°，球機(jī)預(yù)置位重復(fù)精度小于0.05°。

全天空成像儀的創(chuàng)新點(diǎn)

創(chuàng)新點(diǎn) ①采用云圖拼接技術(shù)獲取全天象云圖，既減輕了魚眼鏡頭所產(chǎn)生的畸變對(duì)云圖質(zhì)量的影響，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)云圖的單獨(dú)存儲(chǔ)和分析。 ②拼接技術(shù)與太陽避讓相結(jié)合，獲取無遮擋全天象圖。 ③拍攝順序優(yōu)化、減少圖像冗余、無縫拼接。 ④探索云圖分類方法，實(shí)現(xiàn)云圖自動(dòng)分類。 四、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo) ①云臺(tái)裝置的位置控制 為了實(shí)現(xiàn)定位的準(zhǔn)確穩(wěn)定，要求云臺(tái)傳動(dòng)和控制裝置的定位。本作品通過0.9℃步進(jìn)電機(jī)配合機(jī)械傳動(dòng)和優(yōu)化算法來實(shí)現(xiàn)。 ②拍攝軌跡規(guī)劃的完整性與周密性 避讓太陽且保證正常拍攝；保證無縫拼接且盡量減少圖像冗余。 ③全天空?qǐng)D像無損無縫拼接的實(shí)現(xiàn) 必須根據(jù)圖像序列設(shè)計(jì)拼接算法以生成高質(zhì)量的可靠云圖資料，實(shí)現(xiàn)序列云圖的拼接。 ④云圖的自動(dòng)分類識(shí)別效果 除特征明顯的典型云類外，存在大量特征較為模糊的云系，其灰度和紋理特征非常復(fù)雜。因此要求有適合于地基云圖的圖像分割和云圖云狀的分類方法。目前本作品對(duì)典型云圖的識(shí)別率已達(dá)80% 

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