[发明专利]基于手机传感器的日照量测方法

说明书

本发明公开了一种基于手机传感器的日照量测方法，该方法通过智能手机拍摄一张照片，然后获取照片的大小、摄像头CCD的尺寸等信息，利用手机的电子罗盘获取拍照时手机的方位角、俯仰角、横滚角，利用手机的定位装置获取拍照时手机所在位置的经纬度，把获取的这些参数传到服务器端，服务器端利用共线方程原理求出不同的时刻太阳在照片中的位置，服务器再把位置传给手机客户端，手机客户端利用此位置在原照片中绘制出太阳的运行轨迹，用户根据叠加了太阳位置的照片就能判断所在位置在一天中被太阳直射的时间。本发明可以利用智能手机快速的量测某地的日照情况，为人们购房、停车、出行等带来极大的便利。

技术领域

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种基于手机传感器的日照量测方法。

背景技术

日照和人们的生产生活息息相关，当前的日照量测方法复杂而又繁琐，常用的日照量测设备比如日照仪价格昂贵而又笨重，而且不能快速地测出某地的日照情况，所以急需要一种更好的日照量测方法，来帮助人们迅速的判断某地是否能被太阳直射，以及被太阳直射的大致时间是多少。

智能手机是最常用的通讯设备，具有易得易操作的特点，目前基本上所有的智能手机都搭载了摄像头、定位装置和电子罗盘，如果使用手机来进行日照量测，这对人们而是非常方便的。

增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。如果使用增强现实技术对太阳运行轨迹进行模拟显示，人们可以非常直观的而且快速的获取某地的日照情况。

发明内容

发明目的：本发明的目的解决目前日照量测仪器昂贵笨重，量测方法复杂而又不能快速获取日照情况的局限性，提供一种基于手机传感器的日照量测方法。

技术方案：为实现上述目的，使用手机对着天空拍摄一张照片，在照片中模拟出太阳位置，用户根据照片便可以快速判断太阳遮挡情况和某地被太阳直射的时间。本发明的技术方案如下：

基于手机传感器的日照量测方法，包含如下步骤：

(1)获取通过手机相机所拍摄的日照照片及参数，所述参数包括内参和外参，所述内参为手机相机参数，所述外参为照片参数及拍摄的动作参数；

(2)基于拍照时所处的经纬度以及拍照时间计算太阳的方位角及其高度角，计算方法包括SPA算法、Spencer算法、Bourges算法、Duffie算法、Stine算法；

(3)基于参数、太阳方位角及高度角，通过算法计算太阳在照片中的位置；

(4)根据步骤(3)得到的太阳在照片中的位置，在日照照片上绘制出太阳运行轨迹，用户根据照片判断拍摄地的日照情况。

进一步的，步骤(1)所述的内参包括手机摄像头的CCD大小及焦距，所述的外参包括照片的拍摄时间、照片大小、拍摄地位置和拍摄角度，所述的拍摄角度包括手机方位角、俯仰角和横滚角。

步骤(1)具体步骤如下：

通过手机相机拍摄一张日照照片，同时获取手机相机的参数及日照照片的参数；且基于手机的电子罗盘获取拍照时手机的方位角、俯仰角、横滚角，利用手机的定位装置获取拍照时手机所在位置的经纬度；最后将日照照片及参数发送给后台服务器。

进一步的，步骤(2)具体包括以下计算步骤：

后台服务器基于手机客户端传过来的经纬度、时间参数计算照片拍摄地的太阳高度角、太阳方位角；

太阳赤纬角计算表达式如下：