[發明專利]一種用于太陽能采集區域的云遮預判裝置與方法

在審

• 申請號: 201710820563.9
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107621664A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 姚志豪;袁彪
• 申請（專利權）人: 首航節能光熱技術股份有限公司
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于太陽能采集區域的云遮預判裝置，其特征在于，包括：保護罩(1)、云臺(2)、控制中心，以及相機；其中，所述云臺(2)上安裝有相機與保護罩(1)，所述相機位于保護罩(1)的內部，所述相機與所述云臺(2)分別與控制中心通過數據線連接；

所述控制中心能夠對所述云臺(2)進行控制，使所述云臺(2)不斷調整方位和俯仰角；還能夠對相機所采集的圖像進行分析，得到云遮預判的結果。

2.根據權利要求1所述的用于太陽能采集區域的云遮預判裝置，其特征在于，還包括一立柱，所述云臺(2)放置在該立柱上。

3.根據權利要求1或2所述的用于太陽能采集區域的云遮預判裝置，其特征在于，所述保護罩(1)成喇叭形，上端直徑大、下端直徑小，所述保護罩(1)的頂端面采用透光材料制成，其側面采用不透光材料制成。

4.根據權利要求3所述的用于太陽能采集區域的云遮預判裝置，其特征在于，所述相機位于所述保護罩(1)內部，所述相機的鏡頭面向所述保護罩(1)的頂端面，使得相機的鏡頭能夠捕捉到外部入射的太陽光。

5.根據權利要求4所述的用于太陽能采集區域的云遮預判裝置，其特征在于，所述保護罩(1)頂端面的中心位置處附著遮光片(6)。

6.根據權利要求1或2所述的用于太陽能采集區域的云遮預判裝置，其特征在于，所述控制中心在做云遮預判時，首先對相機所拍攝的圖像進行處理，包括降噪，云層邊緣檢測；然后以所拍攝圖像中的太陽所在位置為中心，相隔一定的圓周角度將該圖像切割成多個部分，判斷每一個部分的云的運動情況；最后，綜合各個部分的云的運動情況，對圖像做云層運動檢測，得到云層預計遮擋太陽的起始時間、結束時間在內的信息。

7.基于權利要求1-6之一所述的用于太陽能采集區域的云遮預判裝置所實現的云遮預判方法，包括：

步驟1)、跟蹤太陽運行軌跡，對太陽附近的天空圖像做連續采集；

步驟2)、對步驟1)所采集的多幀圖像進行處理，包括降噪，云層邊緣檢測；

步驟3)、以步驟2)所得到圖像中的太陽所在位置為中心，相隔一定的圓周角度將該圖像切割成多個部分，判斷每一個部分的云的運動情況；

步驟4)、綜合各個部分的云的運動情況，對圖像做云層運動檢測，得到云層預計遮擋太陽的起始時間、結束時間在內的信息。

8.根據權利要求7所述的云遮預判方法，其特征在于，所述步驟3)進一步包括：

步驟3-1)、以圖像中太陽所在位置為中心，沿著圓周方向每隔一定角度對圖像進行切分，從而將圖像切割成多個運動通道；

步驟3-2)、判斷每一個運動通道內云的運動情況，包括：在該運動通道內檢測距離太陽所在位置最近的云的兩個邊緣點，其中距離太陽所在位置最近的邊緣點記為邊緣點A，距離太陽所在位置最遠的邊緣點記為邊緣點B；將邊緣點A和邊緣點B在前后多個幀內的位置數據分別予以記錄，通過這些位置數據得到對應的運動通道內云是向著太陽移動還是遠離太陽，以及云的運動速度，進而推算出該運動通道內的云若會遮擋太陽，則遮擋太陽的起始時間、結束時間以及遮擋時長。

9.根據權利要求8所述的云遮預判方法，其特征在于，圖像被切割成運動通道的數目為180個通道或360個通道或720個通道。

10.根據權利要求7所述的云遮預判方法，其特征在于，所述步驟4)包括：在綜合各個部分的云的運動情況從而對整個圖像做云層運動預測時，將所有部分內最先要遮擋太陽的云的遮擋起始時間、結束時間作為最終結果。