[发明专利]一种基于多相机实时拍摄与图像处理的天气监测系统与方法

摘要

本发明公开了一种基于多相机实时拍摄与图像处理的天气监测系统与方法，该系统通过采用多台相机实时拍摄天空，并可通过云台控制系统控制云台转动或采用超广角镜头使实现太阳和云层均位于图像画面上，该相机将所得到的天空中太阳及云层图像传入图像处理装置进行图像处理，根据图像处理结果得到一系列关于太阳、云层及其变化趋势的信息，并对定日镜场和电站系统进行预测和预警，为系统采取相应的操作提供依据。本发明克服了传统天气监测系统只针对较大区域范围，监测精度较低的缺陷，对局部特定区域的天气变化状况进行监测，更精确地反映和预测局部区域的天气情况。

主权项

一种基于多相机实时拍摄与图像处理的天气监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1:控制云台追日每隔若干时间控制云台转动，确保太阳位于相机图像画面中心区域，或者通过控制相机广角镜头确保太阳始终位于相机图像画面内；步骤2：云台巡航扫描每隔若干时间控制云台按设置的巡航线路扫描，扫描结束云台恢复至追日角度，或者通过控制相机广角镜头确保足够广的监控视野；步骤3：多相机图像采集通过多个相机对天空图像进行实时采集，并将采集到的图像传送至一图像处理装置；步骤4：多相机图像处理多相机图像处理模块对不同相机在同一时刻拍摄的图像进行太阳中心位置的确定以及云层轮廓的查找和匹配，并根据匹配结构对云层进行编号；步骤5：计算云层高度图像处理装置接收相机拍摄到的天空图像，根据多相机图像处理结果获取云层匹配关系，对匹配的云层利用双目视觉三维测距算法计算云层高度；步骤6：镜场遮挡判断图像处理装置接收相机传输的图像，完成图像处理操作，获取云列表、云轮廓和云高信息，利用投影算法实现镜场投影计算，并通过镜场投影和云轮廓位置信息实现镜场遮挡判断；步骤7：计算镜场遮挡时间图像处理装置接收相机传输的图像，对前后帧图像进行云层跟踪操作，完成跟踪的云层利用特征点位置信息和前后帧图像时间间隔，计算云移动速度，基于云移动速度、云轮廓位置和镜场投影位置完成镜场遮挡时间计算；步骤8：信息显示与预警通过一显示装置显示云高、影响等级、遮挡时间、遮挡比例信息，并对定日镜场和整个发电系统后续的影响进行预测和预警。