[发明专利]基于天空可见光图像的太阳直接辐射强度测量方法和装置

权利要求书

1.一种基于天空可见光图像的太阳直接辐射强度测量方法，包括：

图像获取步骤：利用图像获取设备获取预定时刻的天空可见光图像；

高亮度像素计数步骤：搜索所述天空可见光图像的预定区域内的高亮度像素，并对高亮度像素的数量进行计数；

辐射强度计算步骤：基于预先确定的天空可见光图像中所述预定区域内的高亮度像素的数量与太阳直接辐射强度之间的拟合关系，根据所述高亮度像素的数量计算所述预定时刻的太阳直接辐射强度。

2.根据权利要求1所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，所述预定区域为所述天空可见光图像中太阳及其周围预定范围内的区域。

3.根据权利要求1或2所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，所述预定区域为从所述天空可见光图像中的太阳图像的中心点延伸预定半径的圆形区域。

4.根据权利要求3所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，还包括太阳图像中心点确定步骤，用于确定所述天空可见光图像中的所述太阳图像的中心点在所述天空可见光图像中的位置。

5.根据权利要求4所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，在所述太阳图像中心点确定步骤中，根据在所述预定时刻太阳相对于所述图像获取设备的高度角和方位角，计算所述太阳图像的中心点在所述天空可见光图像中的位置。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，所述预定半径为所述天空可见光图像中的太阳图像的半径的1.1～3倍，更优选为1.2～2倍。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，所述高亮度像素为所述天空可见光图像中灰度值大于或等于预定的灰度阈值的像素。

8.根据权利要求7所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，所述灰度阈值在200-255之间选取。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，所述拟合关系为

y=a*e^bx+c

其中，y为所述预定区域内的高亮度像素的数量，x为太阳直接辐射强度，a，b，c为拟合系数。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的太阳直接辐射强度测量方法，其特征在于，还包括图像获取设备调节步骤：调节所述图像获取设备，使得对于小于最大可能太阳直接辐射强度的任一太阳直接辐射强度，所述图像获取设备所获得的所述天空可见光图像的预定区域中包含非高亮度像素。

11.一种基于天空可见光图像的太阳直接辐射强度测量装置，包括：

全视野天空图像获取设备，用于获取预定时刻的全视野天空可见光图像；

太阳图像中心点计算模块，用于计算所述全视野天空可见光图像中的太阳图像的中心点在所述全视野天空可见光图像中的位置；

高亮度像素计数模块，用于在以所述太阳图像的中心点为圆心的预定半径范围内搜索灰度值大于或等于预定的灰度阈值的高亮度像素，并对高亮度像素的数量进行计数；

辐射强度计算模块，用于基于预先确定的高亮度像素的数量与太阳直接辐射强度之间的拟合关系，根据所述高亮度像素的数量计算所述预定时刻的太阳直接辐射强度。