[發明專利]一種槽式拋物面聚光器的圖像建模方法

有效

• 申請號: 201710107596.9
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106910245B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 黃韞梔;劉奇;韓路易;李昌聰;周學斌;何凌
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T3/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 袁春曉

本發明公開了一種槽式拋物面聚光器的圖像建模方法，涉及太陽能技術領域，旨在提供一種基于圖像處理的槽式拋物面聚光器的建模方法，為計算機檢測聚光器聚光性能提供基礎。本發明技術要點：圖像采集步驟：距離槽式拋物面聚光器一定距離架設一臺圖像采集裝置；控制圖像采集裝置拍攝槽式拋物面聚光器的正視圖；位置數據記錄步驟：測量圖像采集裝置與拋物面聚光器的相對位置；并根據所述相對位置計算出圖像采集裝置與拋物面聚光器縱截面的相對位置；集熱管黑帶理論位置計算步驟：計算黑帶在拋物面縱截面上的理論位置；坐標轉換步驟：將黑帶在拋物面縱截面上的理論位置轉換到拋物面上相應反光鏡的像素坐標中。

技術領域

本發明涉及太陽能應用技術領域，尤其是一種槽式拋物面聚光器的圖像建模方法。

背景技術

槽式拋物面聚光器是太陽能利用的一種經典方式。參見圖1。太陽能經由拋物面型的拋物面反射匯聚到位于拋物面前方的集熱管上，從而將太陽能轉化為熱能。理想情況下，人們希望拋物面能將更多的光線匯聚到集熱管中，因此拋物面能將多少太陽光匯聚到集熱管中是人們關心的問題。這就需要對聚光器的一些指標進行檢測，如攔截因子、焦線誤差以及切線誤差等。

現有技術是技術人員現場對拋物面進行測量，獲知其聚光性能。這樣的方式無疑是十分耗費人力且效率低下的。如果能將聚光器聚光參數的獲取或者是檢測放到計算機上進行，那將大大提高工作效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種基于圖像處理的槽式拋物面聚光器的圖像建模方法，為計算機檢測聚光器聚光性能提供基礎。

本發明采用的技術方案如下：包括：

圖像采集步驟：距離槽式拋物面聚光器一定距離架設一臺圖像采集裝置；控制圖像采集裝置拍攝槽式拋物面聚光器的正視圖；

位置數據記錄步驟：測量圖像采集裝置與拋物面聚光器的相對位置；并根據所述相對位置計算出圖像采集裝置與拋物面聚光器縱截面的相對位置；

集熱管黑帶理論位置計算步驟：根據圖像采集裝置與拋物面聚光器縱截面的相對位置、拋物面聚光器的拋物面縱截面方程、拋物面聚光器的集熱管縱截面與拋物面縱截面的相對位置計算黑帶在拋物面縱截面上的理論位置；

坐標轉換步驟：將黑帶在拋物面縱截面上的理論位置轉換到拋物面上相應反光鏡的像素坐標中。

進一步還包括：待拋物面聚光器旋轉一定角度后，重復執行圖像采集步驟、位置數據記錄步驟、集熱管黑帶理論位置計算步驟以及坐標轉換步驟以得到拋物面聚光器旋轉到不同角度時黑帶在拋物面上各個反射鏡上的像素坐標。

集熱管黑帶理論位置計算步驟進一步包括：

確定圖像采集裝置出射的經過拋物面反射后與聚光器相切的兩條光線；

計算這兩條光線與拋物面縱截面的交點；兩交點及其之間的區域為黑帶在拋物面縱截面上的理論位置。

坐標轉換步驟進一步包括：

過這兩個交點且在拋物面正視圖橫向延伸的兩條直線及其之間的區域為黑帶在拋物面上的理論位置；

將黑帶的在拋物面上的理論位置的坐標投影到相應的反光鏡平面坐標中；

再將黑帶在各個反光鏡平面的理論位置的坐標轉換到該反光鏡的像素坐標中。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明提供了一種能反映聚光器在不同角度下對太陽光的匯聚情況的模型，為計算機檢測聚光器聚光性能提供了行之有效的建模方法。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：