[發明專利]一種基于多相機的鏡場云遮擋檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201910255403.3
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110059592B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 金建祥;徐能;胡中;倪杭飛;施斌;白帆;曾明;張先竹
• 申請（專利權）人: 浙江中控太陽能技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/80
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種基于多相機的鏡場云遮擋檢測方法及裝置，其方法包括如下步驟：將定日鏡鏡場劃分成若干監控區域；針對每個所述監控區域，使用一相機進行監控，所述相機視野內包括相應的所述監控區域內的所有定日鏡；根據所述相機實時拍攝的圖片，確定每個定日鏡的被遮擋情況。本發明通過計算相機拍攝的圖片中定日鏡周圍一定范圍內的平均像素灰度，實現定日鏡被云遮擋情況的檢測，檢測結果可為電站運營提供參考。

技術領域

本申請涉及太陽能熱發電技術領域，尤其涉及一種基于多相機的鏡場云遮擋檢測方法及裝置。

背景技術

在能源領域，太陽能作為一種清潔的可再生能源得到越來越多的應用，在太陽能發電領域，太陽能發電方式有光伏發電和熱發電兩種。隨著科學技術的發展，特別是計算機控制技術的興起，太陽能熱發電技術是光伏發電技術之后的新興太陽能利用技術。太陽能熱發電是通過大量反射鏡以聚焦的方式將太陽直射光的能量聚集起來，加熱工質，產生高溫高壓的蒸汽，以蒸汽驅動汽輪機發電。

塔式太陽能熱發電是采用大量的定向反射鏡(定日鏡)將太陽光聚集到一個裝在塔頂的中央熱交換器(吸熱器)上,通過加熱里面的流體推動渦輪轉動來發電。當云遮擋鏡場時會導致吸熱器部分區域或全部區域能量下降，影響電站的運營，故需要對云遮擋鏡場的區域進行檢測，進而根據檢測結果對運營策略進行優化。

發明內容

本發明的技術目的是提供一種基于多相機的鏡場云遮擋檢測方法及裝置，通過獲取定日鏡鏡場每面定日鏡鏡面在圖像中的灰度來判斷定日鏡是否被遮擋，實時獲得定日鏡鏡場被云遮擋的情況，并實時反饋給鏡場控制系統，用來優化鏡場運營策略，為電站運營提供參考。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種基于多相機的鏡場云遮擋檢測方法，包括如下步驟：

將定日鏡鏡場劃分成若干監控區域；

針對每個所述監控區域，使用一相機進行監控，所述相機視野內包括相應的所述監控區域內的所有定日鏡；

根據所述相機實時拍攝的圖片，確定每個定日鏡的被遮擋情況；

其中，所述確定定日鏡的被遮擋情況包括如下步驟：

確定定日鏡在當前圖片的圖像坐標；

以定日鏡的圖像坐標為中心，取邊長為2k的方形區域進行統計，計算所述方形區域的平均像素灰度值e：

其中，(u_h,v_h)為定日鏡的圖像坐標，G(i,j)為當前圖片第i行第j列的像素點灰度值；

若所述平均像素灰度值e＜t，則判定定日鏡被云遮擋；否則，判定定日鏡未被云遮擋，其中，t為預設閾值。

根據本發明一實施例，在所述確定定日鏡在當前圖片的圖像坐標之前，還進一步包括步驟：使用Tsai算法對相機進行標定，建立圖像坐標系與世界坐標系之間的轉換關系。

根據本發明一實施例，所述使用Tsai算法對相機進行標定時，選擇所述相機視野內均勻分散的16個定日鏡用于標定。

根據本發明一實施例，所述定日鏡鏡場至少被劃分成4個監控區域。

根據本發明一實施例，所述相機為網絡相機。

根據本發明一實施例，所述閾值t設置為80。

本發明還提供了一種基于多相機的鏡場云遮擋檢測裝置，包括若干相機、計算機和定日鏡鏡場，其中，

包括若干相機、計算機和定日鏡鏡場，其中，

所述定日鏡鏡場被劃分成若干監控區域；