申请/专利权人：中国长江三峡集团有限公司;华北电力大学

申请日：2022-03-07

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN114663490B

主分类号：G06T7/66

分类号：G06T7/66;G06T7/70;G06T7/80;G01W1/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本发明适用于涉及气象学仪表的校准领域，尤其是涉及一种基于月球方位的全天空成像仪标定方法，包括以下步骤：S1：固定并安装全天空成像仪，并记录全天空成像仪所在安装位置经纬度；S2：设置全天空成像仪拍摄间隔自动采集获取一系列第一地基云图，并记录每张第一地基云图的拍摄日期和拍摄时间；S3：图像识别获取第一地基云图中月球的质心坐标；S4：根据拍摄日期、拍摄时间及安装位置经纬度，计算各拍摄时间下的月球高度角H和月球方位角L；S5：根据月球质心坐标、月球高度角和月球方位角，对全天空成像仪进行参数拟合，从而完成对全天空成像仪的标定。本发明具有标定简单快捷、标定精度高、标定成本低的技术特点。

主权项：1.一种基于月球方位的全天空成像仪标定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：固定并安装所述全天空成像仪，记录所述全天空成像仪所在安装位置经纬度及时区；S2：设置所述全天空成像仪拍摄间隔自动采集获取一系列第一地基云图，并记录每张所述第一地基云图的拍摄日期和拍摄时间；S3：图像识别获取所述第一地基云图中月球的质心坐标；S31：将所述全天空成像仪拍摄RGB格式的第一地基云图转换为HSV格式的第二地基云图;S32：对所述第二地基云图进行空间分层，获取所述第二地基云图中V层图像；S33：对所述V层图像进行阈值为T的二值化处理，获取V层图像灰度的第三地基云图；S34：判断第一地基云图中的月球区域：对所述第三地基云图进行圆形区域查找，设定所述圆形区域的半径为r个像素值，，查找到的圆形区域即为月球；S35：计算所述圆形区域质心点坐标，即为所述月球质心坐标，并选取下一时间节点的第一地基云图进行所述S31至S35，直至所有第一地基云图完成图像识别；S4：根据所述拍摄日期、拍摄时间、所述安装位置经纬度和时区，计算各拍摄时间下的月球高度角H和月球方位角L；S5：根据所述月球质心坐标、所述月球高度角H和所述月球方位角L，对所述全天空成像仪进行参数拟合，从而完成对所述全天空成像仪的标定；所述步骤S4包括以下步骤：S41：计算所述日期的儒略星历世纪T和儒略世纪JC：所述拍摄时间为Y年M月D日hh时mm分ss秒，将世界时转换为儒略日JD： ；其中，，表示地球时与国际标准时间的差值；当M=1或2时，Y=Y-1，M=M+12；将所述儒略日JD转换为儒略星历日JDE: ；则， ； ；S42：计算所述月球的开普勒元素，其中：月球平黄经LM： ；月球平近点角LW： ；月球经度参数F： ；月球黄道倾角E： 其中，U=JDE10；S43：计算所述月球与所述太阳的角距离D： ；S45：计算所述太阳的平近角点SW： ；S46：计算考虑行星摄动月球黄经周期项和黄纬周期项： 其中，和为未考虑行星摄动下的月球黄经周期项和黄纬周期项；A1、A2、A3分别用来处理金星摄动、木星摄动以及地球扁率摄动影响： S47：计算所述月球对应地心的高度角H0和方位角L0： S48：计算所述月球赤经A和格林威治平均恒星时V： S49：计算所述安装位置的月球高度角H和方位角L： 其中，表示所述位置地方时角；所述步骤S5包括以下步骤：S51:根据多张所述第一地基云图对应的所述月球质心坐标，计算每张所述第一地基云图月球质心点与所述第一地基云图图像中心点的像素距离R和两者连线的方向向量l；根据多张所述第一地基云图拍摄时刻，计算相应所述月球高度角H和所述月球方位角L；S52:根据所述多个像素距离R和所述月球高度角H，拟合得到所述全天空成像仪高度角的多项式参数p1、p2、p3： ；S53:记录所述多张第一地基云图中方位角L为0度和90度的所述方向向量为l1和l2，所述全天空成像仪内任意方向与l1和l2的夹角表示为q1和q2，则所述全天空成像仪任意方向方位角L0： 。

全文数据：

权利要求：

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