全天空成像仪概念
优势特点：
l无太阳遮挡装置，具有防水功能，可全天候实时记录全天空云况信息
l内置电脑主机，无需额外安装工作站，可连接网络，通过终端远程操作和监控
l功耗低，体积小，重量轻，便于野外安装
技术参数：
l采样频率：小采样时间≤15s，可调
l云量分辨率：≤0.1成
l云量精度：≤1成
l观测时段：0~24h，可选
l操作温度：-40~55℃
l尺寸及重量：20×20×20cm，3kg
应用范围：
l云量，天气观测，大气研究
l航空气象观测，天空监视
l紫外线，污染物研究
全天空成像仪的创新点
创新点 ①采用云图拼接技术获取全天象云图，既减轻了鱼眼镜头所产生的畸变对云图质量的影响，又能实现对重点云图的单独存储和分析。 ②拼接技术与太阳避让相结合，获取无遮挡全天象图。 ③拍摄顺序优化、减少图像冗余、无缝拼接。 ④探索云图分类方法，实现云图自动分类。 四、技术关键和主要技术指标 ①云台装置的位置控制 为了实现定位的准确稳定，要求云台传动和控制装置的定位。本作品通过0.9℃步进电机配合机械传动和优化算法来实现。 ②拍摄轨迹规划的完整性与周密性 避让太阳且保证正常拍摄；保证无缝拼接且尽量减少图像冗余。 ③全天空图像无损无缝拼接的实现 必须根据图像序列设计拼接算法以生成高质量的可靠云图资料，实现序列云图的拼接。 ④云图的自动分类识别效果 除特征明显的典型云类外，存在大量特征较为模糊的云系，其灰度和纹理特征非常复杂。因此要求有适合于地基云图的图像分割和云图云状的分类方法。目前本作品对典型云图的识别率已达80%
一种基于梯度下降法的全天空成像仪的几何定标方法
本发明实施例公开了一种基于梯度下降法的全天空成像仪的几何定标方法.该方法包括:选取全天空图像中的目标星点,并确定目标星点在全天空图像坐标系下的星点位置坐标以及在极光观测站处全天空图像时刻目标星点的真实方位角和真实天顶角;基于真实方位角,全天空图像中的天顶位置和地理方位构建误差函数,并根据误差函数确定真实天顶位置和真实地理方位;根据星点位置坐标和真实天顶位置确定目标星点的成像半径,并根据真实天顶角和成像半径拟合得到全天空图像中成像半径与真实天顶角之间的关系.本发明实施例的技术方案,以实现不受地域局限快速准确对全天空成像仪进行几何定标,全天空成像仪几何定标更加灵活.
晴空条件下全天空成像仪云量计算方法的改进
全天空成像仪可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率较高,得到的云量计算结果更正确.本文介绍了基本原理,并基于太湖地区TSI仪器的观测资料及无锡站地面观测资料,采用Photoshop及matlab等软件详细地分析了晴空条件下图像的成像特征及云量的计算误差.结果发现:TSI仪器容易高估太阳周边的云量,尤其在太阳高度角较小时,成像仪更容易误识别近地面区域的云量大小.这种现象来源于可见光对雾霾粒子的前向散射作用,使太阳周边的气溶胶粒子显得更白更亮,进而造成了误差,经统计:晴空时的云量计算误差在15%-20%.针对这种情况,文中采用Long提出的云量改进型方案,在时间和空间上进行统计分析,建立一套减小太阳周边以及近地平区域云量误差的计算方案,并将该方案应用于计算中.结果发现:使用该方案得到的云量计算结果更接近实际情况,经统计晴空及少云情况下的云量计算误差分别由17.388%和13.4%下降为6.478%和1.75%,有效地减小了晴空少云时的云量计算误差.
以上信息由专业从事可见光全天空成像仪价格的中科技达于2024/4/29 9:28:55发布
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