[發明專利]一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統

在審

• 申請號: 202310171138.7
• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN116126038A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 閆海鵬;楊佳俊;趙婉晴;張嘉鈺
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統，包括紅外標定板圖像采集處理系統，用于標定相機參數，得到像素坐標；光斑接收靶位紅外圖像采集與處理系統，用于得到接收靶位空間世界坐標；空間位姿調整系統，用于調整燈單元的空間位置。計算目標位置燈單元運動參數，生成控制指令傳輸至所述太陽模擬器。本發明通過圖像處理技術實現太陽模擬器試驗臺的自動對焦以及位姿調整，同時可以根據自身位姿狀態，實時調整俯仰角度及聚焦點位。

技術領域

本發明屬于太陽能器件控制領域，特別是涉及一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統。

背景技術

隨著社會的進步，迫切需要一種新技術來代替化石燃料等不可再生能源。太陽模擬技術近幾年迅猛發展，但設備普遍存在著設備自身姿態不可調，只能時間光源的點聚焦；且手工對焦困難、光斑大小不能連續可調，使得太陽模擬器的操作難度較大，使用效果受到影響。因此，現有的太陽模擬器不能滿足太陽能光熱發電領域的太陽能光熱發電實驗的需要，非常有必要研制靈活度高的太陽模擬器機械系統與控制系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統，包括紅外標定板圖像采集處理系統、光斑接收靶位紅外圖像采集與處理系統、空間位姿調整系統；

所述紅外標定板圖像采集處理系統，用于標定相機參數，得到像素坐標；

所述光斑接收靶位紅外圖像采集與處理系統，用于得到接收靶位空間世界坐標；

所述空間位姿調整系統，用于調整燈單元的空間位置。

可選的，所述紅外標定板圖像采集處理系統通過獲取所述紅外標定板上的點位信息，完成對紅外標定板上點位提取，并通過圖像處理獲得各靶點的像素坐標。

可選的，所述光斑接收靶位紅外圖像采集與處理系統通過紅外相機對接收靶位進行圖像獲取，并通過圖像處理獲取接收靶位的世界坐標。

可選的，所述空間位姿調整系統包括有計算機、運動控制器、旋轉工作臺、線性模組等，所述計算機控制將信號傳至所述運動控制器，由所述運動控制器驅動所述旋轉工作臺和線性模組完成空間位姿調整。

本發明的技術效果為：

本發明提出了一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統，通過機器視覺技術實現燈單元的像素坐標和空間位置坐標的轉換坐標系，并通過接收靶位的坐標提取，完成燈單元的起始坐標設定，實現多個燈單元的自動對焦和散焦。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1為發明實例中的自動聚焦控制系統結構示意圖。

具體實施方法

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相

互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。

需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。

實施例

本實施例中提供一種太陽模擬器試驗臺自動對焦控制系統，包括紅外標定板圖像采集處理系統、光斑接收靶位紅外圖像采集與處理系統、空間位姿調整系統，具體地：

光斑位置數據提取主要采用機器視覺的方法。所采用的硬件包括計算機、紅外相機、紅外標定板、光斑接收器等組成。在太陽模擬器的聚焦位置放置紅外標定板，保持紅外熱像儀與紅外標定板的相對位置不動，完成對紅外熱像儀的標定，得到紅外相機二維像素坐標系與空間世界坐標系的參數轉換關系。