研發(fā)目的是研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地基全天空自動成像儀
研發(fā)目的是研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地基全天空自動成像儀,希望能進入氣象業(yè)務替代人工觀測,并形成批量生產(chǎn)能力,從而實現(xiàn)云的地基觀測完全儀器化、自動化,獲取云的所有可靠客觀的觀測信息,asi全天空成像儀價格,為減輕惡劣環(huán)境對觀測人員的傷害提供可能。 二、基本思路 首先展開對國內(nèi)及國際上該領(lǐng)域相關(guān)信息的查詢,確定需求并摸清研究現(xiàn)狀、技術(shù)特點和存在的問題,在此基礎(chǔ)上確定研究思路和技術(shù)路線。再根據(jù)研究目標找準技術(shù)難點,確定五個部分分步實現(xiàn)的攻關(guān)思路。
全天空成像儀,主要有兩部分組成
全天空成像儀,主要有兩部分組成,一部分是掃描式紅外成像儀(SIRIS-1),asi全天空成像儀,其結(jié)構(gòu)由熱紅外測溫傳感器、地面溫濕度傳感器、水平和俯仰旋轉(zhuǎn)平臺和控制箱等組成,紅外測溫傳感器用于感應8~14 μm波段大氣向下紅外輻射,系統(tǒng)響應時間為120 ms,asi全天空成像儀asi,溫度分辨率為0.1℃。距離比S=34:1,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1a所示(譚涌波等,2005;胡樹貞等,2012),另一部分為雙站可見光成像儀,采用一對相機置于水平和俯仰可旋轉(zhuǎn)的云臺中,兩個云臺相距60 m,圖像采集傳感器視場角為54°,圖像分辨率為44萬像素,低照度為0.1 LX。旋轉(zhuǎn)云臺采用一體化高速球機,球機旋轉(zhuǎn)角范圍,水平角為0°~360°,俯仰角為0°~93°,球機預置位重復精度小于0.05°。
全天空成像儀的創(chuàng)新點
創(chuàng)新點 ①采用云圖拼接技術(shù)獲取全天象云圖,既減輕了魚眼鏡頭所產(chǎn)生的畸變對云圖質(zhì)量的影響,又能實現(xiàn)對重點云圖的單獨存儲和分析。 ②拼接技術(shù)與太陽避讓相結(jié)合,獲取無遮擋全天象圖。 ③拍攝順序優(yōu)化、減少圖像冗余、無縫拼接。 ④探索云圖分類方法,實現(xiàn)云圖自動分類。 四、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標 ①云臺裝置的位置控制 為了實現(xiàn)定位的準確穩(wěn)定,要求云臺傳動和控制裝置的定位。本作品通過0.9℃步進電機配合機械傳動和優(yōu)化算法來實現(xiàn)。 ②拍攝軌跡規(guī)劃的完整性與周密性 避讓太陽且保證正常拍攝;保證無縫拼接且盡量減少圖像冗余。 ③全天空圖像無損無縫拼接的實現(xiàn) 必須根據(jù)圖像序列設(shè)計拼接算法以生成高質(zhì)量的可靠云圖資料,實現(xiàn)序列云圖的拼接。 ④云圖的自動分類識別效果 除特征明顯的典型云類外,存在大量特征較為模糊的云系,其灰度和紋理特征非常復雜。因此要求有適合于地基云圖的圖像分割和云圖云狀的分類方法。目前本作品對典型云圖的識別率已達80%
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