[发明专利]面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法

权利要求书

1.一种面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)针对采集的当前帧云层图像进行预处理，确定太阳圆心；

(2)以太阳圆心为中心划定设立一级警戒区域、二级警戒区域，一级警戒区域大于且包含二级警戒区域，二级警戒区域是小范围区域；

(3)计算云层的运动信息，得到云层像素点、云层像素点的运动方向和运动速度；

(4)对得到的云层像素点，判断其是否进入一级警戒区域，若进入一级警戒区域，计算一级警戒区域内的每一个云层像素点Q的向心距离D；

(5)统计满足条件D＞T₂的云层像素点的集合M，其中T₂为预设的向心距离阈值；

(6)针对集合M，标记云层团个数，并统计每个云层团内的云层像素点个数N；

(7)对于云层像素点个数N大于设定的阈值T₃的云层团，判断是否进入二级警戒区域，若进入二级警戒区域，则发出警报，同时预估计算出该云层团即将到达时间；

所述一级警戒区域、二级警戒区域为半径不同的同心圆形区域，其中一级警戒区域的半径大于二级警戒区域的半径；

步骤(3)中，采用稠密光流法计算云层的运动信息；

步骤(6)中，针对集合M，判断云层像素点是否属于一个云层团的方法为：计算相邻两个云层像素点之间的距离，当距离小于设定阈值时，则判定该相邻两个云层像素点属于同一个云层团，否则，属于不同的云层团；依次对所有云层像素点进行判断；

步骤(7)中，计算出该云层团将到达太阳区域的时间T：

其中N为该云层团的云层像素点个数，D_i是该云层团的每个云层像素点的向心距离，t为当前帧云层图像在步骤(3)中计算稠密光流算法消耗的时间，D_OP为太阳圆心和云层像素点P之间的距离。

2.根据权利要求1所述的面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理包括灰度化、二值化。

3.根据权利要求2所述的面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法，其特征在于，步骤(1)中，确定太阳圆心的方法包括：对经过灰度化、二值化后的云层图像，利用八方向链码提取出所有连通域，根据连通域的最小外接矩形的长和宽筛选出太阳遮挡板对应的连通域，所述太阳的圆心就是太阳遮挡板对应的连通域的质心。

4.根据权利要求1所述的面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法，其特征在于，步骤(3)中，利用Gunnar Farneback方法求解稠密光流目标函数，从而得到云层的运动信息。

5.根据权利要求1所述的面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法，其特征在于，步骤(4)中，对判断为进入的一级警戒区域的云层像素点进行标记。

6.根据权利要求1所述的面向光伏发电的地基云图云层跟踪及预警方法，其特征在于，步骤(7)中，对进入二级警戒区域的云层像素点进行标记。