[發(fā)明專利]一種采用成像手段確定高空風(fēng)速的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011580972.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112730884A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊緒南
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種采用成像手段確定高空風(fēng)速的方法，其特征在于，所述方法包括：

通過定焦相機(jī)對云層底部按照預(yù)設(shè)采樣頻率進(jìn)行拍攝，獲得云層底部圖像序列；

確定所述定焦相機(jī)與所述云層底部的垂直距離；

根據(jù)所述垂直距離，獲得所述定焦相機(jī)拍攝的參考物的成像長度與所述參考物的實際長度的成像比例值；

將所述云層底部圖像序列中的每個云層底部圖像均劃分為多個判讀窗口；

根據(jù)所述成像比例值和所述預(yù)設(shè)采樣頻率，對所述云層底部圖像序列中相鄰兩個采樣時刻的云層底部圖像的對應(yīng)位置的判讀窗口進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，獲得每個云層底部圖像的每個對應(yīng)位置的判讀窗口中云層微團(tuán)的移動速度矢量，并將每個云層底部圖像的所有判讀窗口中云層微團(tuán)的移動速度矢量構(gòu)成移速矢量矩陣，獲得每個云層底部圖像的移速矢量矩陣；

分別對每個云層底部圖像的移速矢量矩陣中的所有移動速度矢量進(jìn)行加權(quán)平均，獲得每個云層底部圖像的底層云層的移動速度矢量；

根據(jù)每個云層底部圖像的底層云層的移動速度矢量和所述垂直距離，利用指數(shù)風(fēng)剖面經(jīng)驗公式或?qū)?shù)風(fēng)剖面經(jīng)驗公式，獲得每個采樣時刻的定焦相機(jī)與云層底部之間任意高度處的風(fēng)速矢量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用成像手段確定高空風(fēng)速的方法，其特征在于，所述確定所述定焦相機(jī)與所述云層底部的垂直距離，具體包括：

利用公式H＝a·(T_s-T_d)，確定所述定焦相機(jī)與所述云層底部的垂直距離；

其中，H為定焦相機(jī)和云層底部的垂直距離；a為經(jīng)驗系數(shù)；T_s為地面溫度，單位為℃；T_d為地面溫度為T_s時空氣的露點(diǎn)溫度，單位為℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用成像手段確定高空風(fēng)速的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述垂直距離，獲得所述定焦相機(jī)拍攝的參考物的成像長度與所述參考物的實際長度的成像比例值，具體包括：

利用所述定焦相機(jī)拍攝所述參考物，獲得所述參考物的成像長度；

根據(jù)所述垂直距離和所述定焦相機(jī)的成像視角，利用公式獲得所述定焦相機(jī)拍攝的參考物的實際長度；

確定所述定焦相機(jī)拍攝的參考物的成像長度與所述參考物的實際長度的成像比例值；

其中，H為定焦相機(jī)和云層底部的垂直距離，D_R為參考長度，α為定焦相機(jī)的成像視角。