本文關(guān)鍵詞：基于圖像處理的太陽(yáng)質(zhì)心位置檢測(cè)算法研究　出處：《太原科技大學(xué)》2013年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 太陽(yáng)能 數(shù)字圖像處理 閾值分割 邊緣檢測(cè) 圓擬合法

【摘要】：人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)對(duì)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(jī)是人類(lèi)未來(lái)發(fā)展所面臨的首要問(wèn)題。太陽(yáng)能是一種儲(chǔ)能豐富、清潔無(wú)污染的新型綠色能源，我們可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換，開(kāi)發(fā)和利用無(wú)污染新能源為人類(lèi)造福。但是太陽(yáng)能存在密度低、太陽(yáng)光晝夜交替、光照強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化等問(wèn)題，發(fā)電系統(tǒng)與太陽(yáng)光角度存在偏差，就會(huì)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(yáng)運(yùn)行軌跡，精確的檢測(cè)太陽(yáng)質(zhì)心位置，實(shí)時(shí)的反饋太陽(yáng)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(yáng)能，提高光電轉(zhuǎn)化效率。 本文設(shè)計(jì)了高精度太陽(yáng)質(zhì)心位置檢測(cè)的總體方案，具體研究工作如下： 1、分析了太陽(yáng)能應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)和太陽(yáng)能檢測(cè)及跟蹤裝置的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，并最終確定采用300萬(wàn)像素的高精度CCD圖像傳感設(shè)備，最大成像像素2048*1536，檢測(cè)太陽(yáng)在圖像中的質(zhì)心位置，最后達(dá)到太陽(yáng)檢測(cè)的定位精度上升為0.001°。 2、提出了一種改進(jìn)的基于Canny算子的邊緣檢測(cè)算法，通過(guò)對(duì)算法的改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)濾波方案，在提高抗噪性能的同時(shí)，，避免了太陽(yáng)圖像的重要信息的丟失；同時(shí)該算法能夠自動(dòng)設(shè)定高低閾值，不但提升了算法運(yùn)行的時(shí)間，而且減少了太陽(yáng)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(jìn)的最小二乘擬合圓算法提取太陽(yáng)圖像的質(zhì)心位置，并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)得出一定時(shí)間一定位置太陽(yáng)的高度角值和方位角值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真，證明了該算法的可行性。 4、設(shè)計(jì)了GUI界面，通過(guò)軟件編程利用CCD攝像頭實(shí)時(shí)的采集太陽(yáng)的圖像，通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)相連，提取連續(xù)圖像幀，采用維納濾波、Otsu閾值法、改進(jìn)的Canny邊緣檢測(cè)算子、改進(jìn)的最小二乘圓擬合算法等，對(duì)太陽(yáng)圖像進(jìn)行了輪廓提取和質(zhì)心位置計(jì)算，從而達(dá)到更高精度、更快速度的太陽(yáng)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(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：P182.2;TP391.41

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 樊記明;基于圖像的揚(yáng)聲器焊點(diǎn)位置檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];東華大學(xué);2016年

2 劉文;斜軸式天文望遠(yuǎn)鏡機(jī)架驅(qū)動(dòng)控制[D];南京信息工程大學(xué);2015年

本文編號(hào)：1345260