[發明專利]一種基于圖像處理技術的太陽位置坐標檢測裝置

有效

• 申請號: 201410230268.4
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103994749A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 龍興林
• 申請（專利權）人: 寧波金盾電子工業有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G05D3/12
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠

技術領域

本發明涉及太陽能應用技術領域，特別是涉及太陽能應用中自動追日控制的一種太陽位置檢測裝置，具體地說是一種基于圖像處理技術的太陽位置坐標檢測裝置。

背景技術

太陽能作為一種環保、綠色、可持續的新能源，全世界都在積極的對太陽能的開發利用進行廣泛的研究。有理論研究表明，自動追蹤式太陽能發電裝置與定點式太陽能發電裝置相比，可以使太陽能的接收效率提高35%。自動追蹤式太陽能發電是當今國際上太陽能發電領域極力推薦的新技術、新產品。要實現自動追蹤式的太陽能發電，就必須要得知太陽的實時方位和高度。為了得到太陽的方位和高度的方法很多，一種方法是采用數學計算得出太陽實時的方位和高度，但是這種方法得到的數據沒有反饋量，在實際使用中直接受機械結構誤差的影響，只能用在對太陽位置精度要求不高的場合；另一種方法是采用光敏電阻進行光學探測來確定太陽的位置，這種方法不受機械結構誤差的影響，但是由于光敏電阻本身的特性決定了檢測的精度比較粗糙，穩定性也不夠好，也只能用在對太陽位置精度要求不高的場合。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，而提供具有結構簡單、成本低廉、裝配容易且適于在太陽能應用中對追日精度要求高的一種基于圖像處理技術的太陽位置坐標檢測裝置。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種基于圖像處理技術的太陽位置坐標檢測裝置，包括裝置外殼，其中：裝置外殼的頂面中心軸向開有使太陽光線通過照射到裝置外殼內部的透光孔，該裝置外殼中由上至下依次配裝有用于減弱太陽光線強度的減光片和通過透光孔攝像獲取太陽圖像信息的攝像頭以及信號處理板，信號處理板將攝像頭拍攝的太陽圖像信息經內部圖像處理后對外輸出太陽在圖像中的位置坐標數據信號。

為優化上述技術方案，采取的措施還包括：

上述的裝置外殼由柱桶狀的外殼主體以及分別蓋配在外殼主體上下兩端的上蓋和下蓋組成；上蓋開有透光孔，該上蓋的內表面與透光孔同軸擴制有用于定位配裝減光片的定位槽腔，減光片的面積大于透光孔的面積。

上述的攝像頭固定配裝在外殼主體中，透光孔的位置恰好位于攝像頭鏡頭的正前方，太陽光線通過透光孔、減光片照射到攝像頭的鏡頭上。

上述的外殼主體的周面上相對靠近下方開有一安裝窗口，該安裝窗口上固定安裝有能防止灰塵和雨水侵入的防水快接插件。

上述的防水快接插件至少具有為信號處理板提供電力所需的電源輸入接口和方便信號處理板數據信號輸出的數據輸出接口，攝像頭經信號處理板引入電力。

上述的信號處理板上至少包含有微處理器、接口電路、電源電路和信號輸入輸出電路；微處理器負責圖像信息的運算處理得出太陽在圖像中的位置坐標數據。

上述的下蓋的內表面制有與外殼主體內周面相套定位配合的定位凸臺，該下蓋上環繞定位凸臺等弧度通透制有方便外部安裝的裝配孔，并且該下蓋的底面制有至少一個定位缺槽。

上述的裝置外殼中位于信號處理板的下方設置有用于在裝置外殼內部溫度低時加熱保護內部電子器件免受低溫影響的加熱器。

上述的下蓋沿軸心軸向貫通定位凸臺制有用于平衡裝置外殼內部與外部環境壓力的透氣孔。

上述的透氣孔中固定安裝有固定水分子不可通過的密封紙。

與現有技術相比，本發明在裝置外殼的頂面開有使太陽光線通過照射到裝置外殼內部的透光孔，裝置外殼中由上至下依次配裝有用于減弱太陽光線強度的減光片和通過透光孔攝像獲取太陽圖像信息的攝像頭以及信號處理板。攝像頭將拍攝的太陽圖像信息傳遞至信號處理板，信號處理板則將攝像頭拍攝的太陽圖像信息經內部圖像處理后對外輸出太陽在圖像中的位置坐標數據信號，使太陽能追日控制系統能根據本發明輸出的太陽位置坐標信息，作出適時的調整，從而保證了太陽能應用中追日系統的精確控制，提高了太陽能的利用效率。本發明能利用圖像處理技術精確地輸出太陽座標位置數據，滿足高精度的追日控制需求，并具有結構簡潔、成本低廉，使用維護方便的特點。

附圖說明

圖1是本發明實施例的爆炸分解結構示意圖；

圖2是本發明減光片的裝配結構示意圖；

圖3是本發明實施例的應用原理示意圖；

圖4是本發明攝像頭拍攝的分辨率為640*480包含太陽成像的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。

圖1至圖4為本發明的裝配及原理示意圖。