基于機(jī)器視覺的塔式鏡場云監(jiān)測.pdf

1、隨著全世界化石能源的急劇減少，能源危機(jī)的爆發(fā)迫在眉睫，在此關(guān)鍵時期，發(fā)展新能源技術(shù)成為解決能源緊缺問題的有利途徑。太陽能發(fā)電作為新能源發(fā)電技術(shù)的重點，在近幾年蓬勃發(fā)展，但仍有一些問題亟待解決。云遮擋問題的研究便是塔式太陽能熱發(fā)電中的一項關(guān)鍵技術(shù)，此問題的研究有利于保證塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的安全運行，因此，本文基于機(jī)器視覺的方法針對塔式鏡場云監(jiān)測問題開展了研究。對圖像預(yù)處理相關(guān)算法、基于粒子濾波的太陽跟蹤算法、基于光流法的云層測速及云遮擋判斷等

2、方面進(jìn)行了研究，具體工作如下:
　　(1)圖像預(yù)處理相關(guān)算法的研究
　　CCD(Charge-coupled Device)拍攝圖像時，由于受各種干擾，使得圖像中存在一些噪聲，影響圖像質(zhì)量，因此需要對圖像預(yù)處理相關(guān)算法進(jìn)行研究，擬用中值濾波算法進(jìn)行圖像預(yù)處理，減少噪聲對圖像的影響。
　　(2)基于粒子濾波的太陽跟蹤算法的研究
　　首先提出一種基于粒子濾波算法的太陽跟蹤方法，運用釋放的粒子跟蹤太陽。其次，運用理論計

3、算的太陽方位角與實際得到的方位角進(jìn)行比較，以形成閉環(huán)跟蹤。最后，運用巴氏系數(shù)作為相似度的評估標(biāo)準(zhǔn)，判斷運動檢測窗口所跟蹤目標(biāo)的直方圖相似度，以此判斷云層對太陽的遮擋。
　　(3)基于光流法的云層測速的研究
　　運用光流法對鏡場上空運動云層進(jìn)行檢測，將運動云層轉(zhuǎn)化為運動矢量。隨后，利用光流捕捉到的運動矢量計算云層運動速度以及方向，估計鏡場上空云層運動狀況，為云遮擋判斷提供依據(jù)。
　　(4)云遮擋判斷的研究
　　由計