[發明專利]面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法

有效

• 申請號: 201611121010.6
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106780540B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 朱文;侯北平;王周敏;穆清萍;于愛華;周樂;李剛
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G06T7/207
• 分類號: G06T7/207
• 代理公司: 33315 杭州知閑專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 黃燕

1.一種面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)針對采集的當前幀云層圖像進行預處理，確定太陽圓心；

(2)以太陽圓心為中心劃定設立一級警戒區域、二級警戒區域，一級警戒區域大于且包含二級警戒區域，二級警戒區域是小范圍區域；

(3)計算云層的運動信息，得到云層像素點、云層像素點的運動方向和運動速度；

(4)對得到的云層像素點，判斷其是否進入一級警戒區域，若進入一級警戒區域，計算一級警戒區域內的每一個云層像素點Q的向心距離D；

(5)統計滿足條件D＞T₂的云層像素點的集合M，其中T₂為預設的向心距離閾值；

(6)針對集合M，標記云層團個數，并統計每個云層團內的云層像素點個數N；

(7)對于云層像素點個數N大于設定的閾值T₃的云層團，判斷是否進入二級警戒區域，若進入二級警戒區域，則發出警報，同時預估計算出該云層團即將到達時間；

所述一級警戒區域、二級警戒區域為半徑不同的同心圓形區域，其中一級警戒區域的半徑大于二級警戒區域的半徑；

步驟(3)中，采用稠密光流法計算云層的運動信息；

步驟(6)中，針對集合M，判斷云層像素點是否屬于一個云層團的方法為：計算相鄰兩個云層像素點之間的距離，當距離小于設定閾值時，則判定該相鄰兩個云層像素點屬于同一個云層團，否則，屬于不同的云層團；依次對所有云層像素點進行判斷；

步驟(7)中，計算出該云層團將到達太陽區域的時間T：

其中N為該云層團的云層像素點個數，D_i是該云層團的每個云層像素點的向心距離，t為當前幀云層圖像在步驟(3)中計算稠密光流算法消耗的時間，D_OP為太陽圓心和云層像素點P之間的距離。

2.根據權利要求1所述的面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法，其特征在于，步驟(1)中，所述預處理包括灰度化、二值化。

3.根據權利要求2所述的面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法，其特征在于，步驟(1)中，確定太陽圓心的方法包括：對經過灰度化、二值化后的云層圖像，利用八方向鏈碼提取出所有連通域，根據連通域的最小外接矩形的長和寬篩選出太陽遮擋板對應的連通域，所述太陽的圓心就是太陽遮擋板對應的連通域的質心。

4.根據權利要求1所述的面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法，其特征在于，步驟(3)中，利用Gunnar Farneback方法求解稠密光流目標函數，從而得到云層的運動信息。

5.根據權利要求1所述的面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法，其特征在于，步驟(4)中，對判斷為進入的一級警戒區域的云層像素點進行標記。

6.根據權利要求1所述的面向光伏發電的地基云圖云層跟蹤及預警方法，其特征在于，步驟(7)中，對進入二級警戒區域的云層像素點進行標記。