全天空成像仪的科学性
全天空成像仪采取多次成像法获取原始图像资料 通过无损无缝拼接获取更真实的全天象云图，不仅减轻了一次成像带来的图像畸变，同时为局部重点云图的研究提供了基础。 ②利用轨迹规划直接避开太阳影响，避免太阳跟踪遮挡器对图像的影响 以拼接技术为基础，根据拍摄日期、时间和当地经纬度计算太阳天顶角和方位角，控制相机的拍摄位置，避开太阳直射光。利用边缘融合技术实现无缝拼接，保证图像的完整性与真实性。 ③优化控制策略在保证无缝拼接的基础上减少图像冗余 通过算法规划天空图像采集路径，进化控制自动获取规定云图，提高云图的抓拍速度，并在同一批次图像采集后自动复位。 ④通过模式识别技术，实现云图计算机自动识别、分类、归档 对云图的纹理特征的提取和分析，将云发展变化的过程用数学的形式来加以表达，通过其纹理参数的比对进行分类识别，并做归档处理。避免了依赖观测员的经验进行人工观测的主观随意性，同时解决了由于测报人员流动及观测连续性有限造成的对云况多变的实际天空描述欠准确问题。
全天空成像仪，主要有两部分组成
全天空成像仪，主要有两部分组成，一部分是扫描式红外成像仪(SIRIS-1)，其结构由热红外测温传感器、地面温湿度传感器、水平和俯仰旋转平台和控制箱等组成，红外测温传感器用于感应8~14 μm波段大气向下红外辐射，系统响应时间为120 ms，温度分辨率为0.1℃。距离比S=34：1，系统结构如图 1a所示(谭涌波等，2005；胡树贞等，2012)，另一部分为双站可见光成像仪，采用一对相机置于水平和俯仰可旋转的云台中，两个云台相距60 m，图像采集传感器视场角为54°，图像分辨率为44万像素，低照度为0.1 LX。旋转云台采用一体化高速球机，球机旋转角范围，水平角为0°~360°，俯仰角为0°~93°，球机预置位重复精度小于0.05°。
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EKO全自动天空成像仪报价的中科技达于2024/5/6 7:18:10发布
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