晴空条件下全天空成像仪云量计算方法的改进

全天空成像仪可以实现白天全天空云量的持续自动监测，时空分辨率较高，得到的云量计算结果更正确.本文介绍了基本原理，并基于太湖地区TSI仪器的观测资料及无锡站地面观测资料，采用Photoshop及matlab等软件详细地分析了晴空条件下图像的成像特征及云量的计算误差.结果发现:TSI仪器容易高估太阳周边的云量，尤其在太阳高度角较小时，成像仪更容易误识别近地面区域的云量大小.这种现象来源于可见光对雾霾粒子的前向散射作用，使太阳周边的气溶胶粒子显得更白更亮，无遮挡全自动天空成像仪厂家，进而造成了误差，经统计:晴空时的云量计算误差在15%-20%.针对这种情况，文中采用Long提出的云量改进型方案，在时间和空间上进行统计分析，建立一套减小太阳周边以及近地平区域云量误差的计算方案，并将该方案应用于计算中.结果发现:使用该方案得到的云量计算结果更接近实际情况，无遮挡全自动天空成像仪asi，经统计晴空及少云情况下的云量计算误差分别由17.388%和13.4%下降为6.478%和1.75%，有效地减小了晴空少云时的云量计算误差.

全天空成像仪的创新点

创新点 ①采用云图拼接技术获取全天象云图，既减轻了鱼眼镜头所产生的畸变对云图质量的影响，又能实现对重点云图的单独存储和分析。 ②拼接技术与太阳避让相结合，获取无遮挡全天象图。 ③拍摄顺序优化、减少图像冗余、无缝拼接。 ④探索云图分类方法，实现云图自动分类。 四、技术关键和主要技术指标 ①云台装置的位置控制 为了实现定位的准确稳定，要求云台传动和控制装置的定位。本作品通过0.9℃步进电机配合机械传动和优化算法来实现。 ②拍摄轨迹规划的完整性与周密性 避让太阳且保证正常拍摄；保证无缝拼接且尽量减少图像冗余。 ③全天空图像无损无缝拼接的实现 必须根据图像序列设计拼接算法以生成高质量的可靠云图资料，实现序列云图的拼接。 ④云图的自动分类识别效果 除特征明显的典型云类外，存在大量特征较为模糊的云系，其灰度和纹理特征非常复杂。因此要求有适合于地基云图的图像分割和云图云状的分类方法。目前本作品对典型云图的识别率已达80% 

全天空成像仪技术优势

适用范围:在航空航天、海洋、军人等领域均有重要应用价值，无遮挡全自动天空成像仪报价，推广前景： ①市场需求大：初步估算我国目前有近5000个地基云观测点，无遮挡全自动天空成像仪，世界范围内也只有少数国家实现了自动观测。 ②前景广阔：虽是专门使用的仪器，但打破了该领域的技术垄断。相较于近80万元的进口仪器，不足万元的成本可为我国气象探测节约大量开支，并解决后期维护问题。拓展应用空间：结合我们已完成的装有气象要素的遥控避障机器人，可用于危险场所环境探测和辅助决策等。

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