[发明专利]一种用于太阳能采集区域的云遮预判装置与方法

权利要求书

1.一种用于太阳能采集区域的云遮预判装置，其特征在于，包括：保护罩(1)、云台(2)、控制中心，以及相机；其中，所述云台(2)上安装有相机与保护罩(1)，所述相机位于保护罩(1)的内部，所述相机与所述云台(2)分别与控制中心通过数据线连接；

所述控制中心能够对所述云台(2)进行控制，使所述云台(2)不断调整方位和俯仰角；还能够对相机所采集的图像进行分析，得到云遮预判的结果。

2.根据权利要求1所述的用于太阳能采集区域的云遮预判装置，其特征在于，还包括一立柱，所述云台(2)放置在该立柱上。

3.根据权利要求1或2所述的用于太阳能采集区域的云遮预判装置，其特征在于，所述保护罩(1)成喇叭形，上端直径大、下端直径小，所述保护罩(1)的顶端面采用透光材料制成，其侧面采用不透光材料制成。

4.根据权利要求3所述的用于太阳能采集区域的云遮预判装置，其特征在于，所述相机位于所述保护罩(1)内部，所述相机的镜头面向所述保护罩(1)的顶端面，使得相机的镜头能够捕捉到外部入射的太阳光。

5.根据权利要求4所述的用于太阳能采集区域的云遮预判装置，其特征在于，所述保护罩(1)顶端面的中心位置处附着遮光片(6)。

6.根据权利要求1或2所述的用于太阳能采集区域的云遮预判装置，其特征在于，所述控制中心在做云遮预判时，首先对相机所拍摄的图像进行处理，包括降噪，云层边缘检测；然后以所拍摄图像中的太阳所在位置为中心，相隔一定的圆周角度将该图像切割成多个部分，判断每一个部分的云的运动情况；最后，综合各个部分的云的运动情况，对图像做云层运动检测，得到云层预计遮挡太阳的起始时间、结束时间在内的信息。

7.基于权利要求1-6之一所述的用于太阳能采集区域的云遮预判装置所实现的云遮预判方法，包括：

步骤1)、跟踪太阳运行轨迹，对太阳附近的天空图像做连续采集；

步骤2)、对步骤1)所采集的多帧图像进行处理，包括降噪，云层边缘检测；

步骤3)、以步骤2)所得到图像中的太阳所在位置为中心，相隔一定的圆周角度将该图像切割成多个部分，判断每一个部分的云的运动情况；

步骤4)、综合各个部分的云的运动情况，对图像做云层运动检测，得到云层预计遮挡太阳的起始时间、结束时间在内的信息。

8.根据权利要求7所述的云遮预判方法，其特征在于，所述步骤3)进一步包括：

步骤3-1)、以图像中太阳所在位置为中心，沿着圆周方向每隔一定角度对图像进行切分，从而将图像切割成多个运动通道；

步骤3-2)、判断每一个运动通道内云的运动情况，包括：在该运动通道内检测距离太阳所在位置最近的云的两个边缘点，其中距离太阳所在位置最近的边缘点记为边缘点A，距离太阳所在位置最远的边缘点记为边缘点B；将边缘点A和边缘点B在前后多个帧内的位置数据分别予以记录，通过这些位置数据得到对应的运动通道内云是向着太阳移动还是远离太阳，以及云的运动速度，进而推算出该运动通道内的云若会遮挡太阳，则遮挡太阳的起始时间、结束时间以及遮挡时长。

9.根据权利要求8所述的云遮预判方法，其特征在于，图像被切割成运动通道的数目为180个通道或360个通道或720个通道。

10.根据权利要求7所述的云遮预判方法，其特征在于，所述步骤4)包括：在综合各个部分的云的运动情况从而对整个图像做云层运动预测时，将所有部分内最先要遮挡太阳的云的遮挡起始时间、结束时间作为最终结果。