本文關(guān)鍵詞：基于圖像處理的太陽質(zhì)心位置檢測算法研究　出處：《太原科技大學》2013年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：人類社會的發(fā)展離不開對能源的需求。而煤炭、石油和天然氣等不可再生能源已面臨枯竭，能源危機是人類未來發(fā)展所面臨的首要問題。太陽能是一種儲能豐富、清潔無污染的新型綠色能源，我們可以利用太陽能進行光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換，開發(fā)和利用無污染新能源為人類造福。但是太陽能存在密度低、太陽光晝夜交替、光照強度隨時間不斷變化等問題，發(fā)電系統(tǒng)與太陽光角度存在偏差，就會因垂直的輻射能量減少而使光伏陣列的輸出功率下降。所以高效率的定位太陽運行軌跡，精確的檢測太陽質(zhì)心位置，實時的反饋太陽高度角和方位角變化，有助于使設(shè)備能最大化的利用太陽能，提高光電轉(zhuǎn)化效率。 本文設(shè)計了高精度太陽質(zhì)心位置檢測的總體方案，具體研究工作如下： 1、分析了太陽能應(yīng)用的優(yōu)缺點和太陽能檢測及跟蹤裝置的國內(nèi)外發(fā)展趨勢，并最終確定采用300萬像素的高精度CCD圖像傳感設(shè)備，最大成像像素2048*1536，檢測太陽在圖像中的質(zhì)心位置，最后達到太陽檢測的定位精度上升為0.001°。 2、提出了一種改進的基于Canny算子的邊緣檢測算法，通過對算法的改進，設(shè)計了一種自適應(yīng)濾波方案，在提高抗噪性能的同時，，避免了太陽圖像的重要信息的丟失；同時該算法能夠自動設(shè)定高低閾值，不但提升了算法運行的時間，而且減少了太陽圖像假邊緣的產(chǎn)生。 3、比較了多種質(zhì)心提取算法，最后提出改進的最小二乘擬合圓算法提取太陽圖像的質(zhì)心位置，并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)得出一定時間一定位置太陽的高度角值和方位角值，通過實驗仿真，證明了該算法的可行性。 4、設(shè)計了GUI界面，通過軟件編程利用CCD攝像頭實時的采集太陽的圖像，通過USB接口與計算機相連，提取連續(xù)圖像幀，采用維納濾波、Otsu閾值法、改進的Canny邊緣檢測算子、改進的最小二乘圓擬合算法等，對太陽圖像進行了輪廓提取和質(zhì)心位置計算，從而達到更高精度、更快速度的太陽質(zhì)心定位的目的。
[Abstract]:The development of human society can not be separated from the demand for energy. While coal, oil and natural gas have been exhausted, the energy crisis is the primary problem in the future of human development. Solar energy is a new type of green energy that is rich in energy, clean and pollution-free. We can make use of solar energy to convert photothermal and photoelectric conversion, and develop and utilize new pollution-free new energy to benefit mankind. However, there are some problems such as low density of solar energy, alternate solar day and night, and changing intensity of light with time. The deviation between generation system and sunlight angle will cause the output power of PV array to decrease due to the decrease of vertical radiation energy. Therefore, efficient positioning of solar trajectory, accurate detection of solar centroid position, real-time feedback of solar elevation angle and azimuth change, help to maximize the use of solar energy, and improve photoelectric conversion efficiency.
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P182.2;TP391.41

【引證文獻】

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1 樊記明;基于圖像的揚聲器焊點位置檢測系統(tǒng)設(shè)計[D];東華大學;2016年

2 劉文;斜軸式天文望遠鏡機架驅(qū)動控制[D];南京信息工程大學;2015年

本文編號：1345260