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發布時間:2020-12-29 08:55  
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全天空成像儀原理及構造
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全天空成像儀主要的部件有:照相機、帶有加熱裝置的半球鏡面、鏡面上方的遮光帶以及下方的電子設備系統。該儀器可以在白天自動進行全天空云量的持續監測,其工作原理是:通過儀器上方的照相機垂直向下拍攝帶有加熱裝置的半球鏡面,得到當時天空所呈現的圖像,并將拍攝得到的圖像自動存儲到計算機上進行云量計算和處理。大氣、云粒子對可見光具有不同的散射原理:大氣分子對可見光的散射與λ4成反比,如果天空為晴空,對藍光波段的散射遠遠大于對紅光波段的散射,因此晴空呈現藍色;而云粒子對可見光的散射,在不同的波段散射的程度是相當的,因此云體呈現白色。全天空成像儀可以實現白天全天空云量的持續自動監測,時空分辨率較高,得到的云量計算結果更精1確。根據不同的散射原理,可以從圖像信息值(RGB值)中區分云與藍天。自然界中的可見光都是按照一定的比例混合而得到,任意一種顏色都可以用紅(R)、綠(G)、藍(B)三色混合而成,圖像中的每個像素點均含有RGB三個亮度值,而RGB值在一定程度上反映了紅(中心波段為650nm)、綠(中心波段為570nm)、藍(中心波段為450nm)這三個波段的輻射強度。因此,首先提取圖像中的信息值(RGB值),計算每個像素點的紅藍比值(定義為:R/B),然后設定合理的閾值來判別像元點是否為云點,這種方法被稱為閾值識別法。

全天空成像儀特點
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無太陽遮擋裝置,有效記錄全天空云況信息;
內置電腦主機,無需額外安裝工作站;
可連接網絡,通過終端遠程操作和監控;
功耗低,體積小,重量輕,便于野外安裝;
具有防水功能,可用于全天候觀測。

天空成像儀
該儀器是一種用于云圖獲取、拼接、處理和云的定量分析與云狀分類識別的重要氣象儀器。設備安裝簡單,完全模塊化安裝,設備可采用通風和供熱裝置,不因天氣的變化而影響成像裝置。該設備通過實測數據實時識別天空中云的狀態和趨勢,自動避光連續拍攝將圖片進行無縫拼接并自動編號歸類,實現全天空云圖觀測自動化,代替目前的人工觀測。克服了鏡像法鏡頭和太陽遮擋對圖像的損傷,魚眼鏡頭產生的圖像畸變和無法單獨保存重點圖像的缺陷。儀器主要包括云臺、圖像采集裝置、圖像處理與拼接軟件、圖像識別軟件和通信系統等5部分。
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