用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)及其調(diào)焦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)及其調(diào)焦方法，包括圖像顯示設(shè)備、圖像采集設(shè)備以及圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備，圖像采集設(shè)備用于采集反射鏡反射的圖像數(shù)據(jù)；圖像顯示設(shè)備用于顯示由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制輸出的顯示圖像；圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于控制圖像顯示設(shè)備輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射鏡的區(qū)域面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像，且使得任一反射鏡的區(qū)域面積以及該反射鏡周?chē)母鱾€(gè)反射鏡區(qū)域面積的顯示圖像均為不相同的顏色圖像，并控制圖像采集設(shè)備采集相應(yīng)的圖像后進(jìn)行分析處理，輸出相應(yīng)的調(diào)焦數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過(guò)觀測(cè)反射鏡的圖像顏色來(lái)判斷傾斜角度，并計(jì)算碟片上各顏色比例同時(shí)對(duì)比預(yù)存的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，大幅提高調(diào)整效率，縮短調(diào)整時(shí)間。
【專利說(shuō)明】用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)及其調(diào)焦方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整 的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)及其調(diào)焦方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域，主要包括槽式、塔式以及碟式三種類型的發(fā)電方 式，其原理均為利用聚光反射鏡片，將光聚集轉(zhuǎn)換為熱能再進(jìn)一步進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)太 陽(yáng)能發(fā)電。
[0003] 由于太陽(yáng)能本身比較分散，為了得到較大的能量，需要很大的聚光面積。受加工及 成本的限制，通常采用多組小反射鏡片拼接成大型曲面的設(shè)計(jì)方式。在實(shí)際組裝過(guò)程中，調(diào) 整小反射鏡片的角度和位置，使其能夠符合設(shè)計(jì)的曲面要求，達(dá)到更好的聚光效果，即稱為 系統(tǒng)的調(diào)焦。
[0004] 以碟式聚光系統(tǒng)為例，設(shè)計(jì)的鏡片組是按照拋物面型的方式排列，理論上可以將 光線全部反射到位于焦點(diǎn)處的吸熱器。但是在實(shí)際安裝過(guò)程中未進(jìn)行調(diào)焦時(shí)，由于安裝等 誤差影響，每個(gè)鏡片反射光斑的位置難以確定，無(wú)法保證其能夠會(huì)聚于焦點(diǎn)，造成聚光系統(tǒng) 焦點(diǎn)處的聚焦光斑發(fā)散變大，使部分光反射至吸熱器邊緣或外部，降低吸熱器吸入的能量， 從而導(dǎo)致系統(tǒng)的發(fā)電量的降低。
[0005] 目前使用的調(diào)焦方式主要有兩種：
[0006] 1、手動(dòng)目測(cè)調(diào)焦：在聚光系統(tǒng)的焦平面處放置接收屏，在有太陽(yáng)的情況下，使聚光 系統(tǒng)直接正對(duì)太陽(yáng)，光線被反射至焦點(diǎn)的接收屏上，調(diào)整反射鏡片使反射光斑入射到接收 屏指定范圍內(nèi)，該方法由于調(diào)整人員在進(jìn)行角度調(diào)整時(shí)，可以觀測(cè)到反射光斑的位置，然后 對(duì)著反射光斑的位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整效率較高，但也存在以下問(wèn)題：
[0007] ①、受天氣限制嚴(yán)重，由于只能在有太陽(yáng)的情況下進(jìn)行，如果遇到連續(xù)的陰雨天， 則無(wú)法進(jìn)行調(diào)焦，造成效率低下。
[0008] ②、對(duì)聚光系統(tǒng)要求較高，同時(shí)存在安全隱患。由于太陽(yáng)角度實(shí)時(shí)變化，在調(diào)整過(guò) 程中，聚光系統(tǒng)要能夠始終高精度的跟蹤太陽(yáng)，如果出現(xiàn)角度偏差，會(huì)直接造成調(diào)整的誤 差。同時(shí)由于聚光系統(tǒng)實(shí)時(shí)變化，人員在后面進(jìn)行調(diào)整時(shí)，也存在較大的安全隱患。
[0009] ③、聚焦光斑質(zhì)量無(wú)法判定，可能會(huì)存在局部熱斑。在目測(cè)調(diào)整時(shí)，由于人員通過(guò) 聚光光斑的位置來(lái)進(jìn)行判斷，通?？杀ＷC較高的吸入效率，提高系統(tǒng)的收集的能量，但無(wú)法 確定光斑的能流分布，可能會(huì)存在聚集熱量不均勻，對(duì)后端的吸熱器以及發(fā)動(dòng)機(jī)造成致命 影響。
[0010] 2、顯示調(diào)焦，制作對(duì)應(yīng)的顯示，每個(gè)反射鏡對(duì)應(yīng)不同的顏色區(qū)域，將顯示放置在焦 距附近，通常在50?100米左右的距離觀測(cè)反射鏡。當(dāng)反射鏡不存在角度偏差時(shí)，對(duì)應(yīng)反 射鏡會(huì)反射顯示上其應(yīng)該對(duì)應(yīng)位置的圖像，此時(shí)不需要進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)觀測(cè)到反射鏡反射的 圖像與對(duì)應(yīng)位置不符，則存在角度偏差，需要對(duì)反射鏡進(jìn)行調(diào)整，其調(diào)整量和調(diào)整方向較難 判斷，需要實(shí)際反復(fù)確認(rèn)方能得出。該方法相比于手動(dòng)目測(cè)調(diào)焦在天氣限制、人員安全隱患 以及理論的調(diào)整精度上均有大幅改善，但也存在以下問(wèn)題：
[0011] ①、由于觀測(cè)點(diǎn)較遠(yuǎn)，調(diào)整人員并不能直接觀測(cè)到聚光系統(tǒng)反射的圖像，需要另外 的人員去觀察后反饋，同時(shí)通過(guò)觀察到的圖像，較難判斷其反射鏡應(yīng)調(diào)整的方向以及調(diào)整 量，增加了額外的人員同時(shí)也大大降低了調(diào)整效率。
[0012] ②、該方法在理論上擁有非常高的精度，實(shí)際調(diào)整過(guò)程中，由于反射鏡表面誤差的 原因，觀測(cè)到的圖像通常都不會(huì)是完全對(duì)應(yīng)于顯示上的像，而是一種與其他反射鏡對(duì)應(yīng)的 像混合的情況，在此情況下還需要人為去判斷，從而降低了調(diào)整精度。
[0013] 以上兩種方法受限制于自身的弱點(diǎn)，在實(shí)際的要求越來(lái)越高的聚光系統(tǒng)中，很難 被應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種新型的高精度、高效率、安 全可靠的用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)及其調(diào)焦方法。
[0015] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0016] 用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，包括圖像顯示設(shè)備、圖像采集設(shè)備以 及圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于：所述的圖像采集設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上， 并面對(duì)聚光系統(tǒng)的反射鏡，用于采集反射鏡反射的圖像顯示設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)；所述的 圖像顯示設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上，用于顯示由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制輸出的 顯示圖像；所述的圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備，用于控制圖像顯示設(shè)備輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射 鏡的區(qū)域面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像，且使得任一反射鏡的區(qū)域面積以及該反射鏡周?chē)母?個(gè)反射鏡區(qū)域面積的顯示圖像均為不相同的顏色圖像，并控制圖像采集設(shè)備采集待調(diào)焦的 反射鏡反射的圖像后進(jìn)行分析處理，輸出相應(yīng)的調(diào)焦數(shù)據(jù)。
[0017] 所述的圖像顯示設(shè)備采用平板電視或投影機(jī)與投影屏幕配合方式，由圖像數(shù)據(jù)處 理設(shè)備控制輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射鏡的區(qū)域面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像。
[0018] 所述的圖像采集設(shè)備采用CCD圖像傳感器或照相機(jī)，由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備采集待 調(diào)焦的反射鏡反射的圖像顯示設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
[0019] 所述的圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備采用PC機(jī)，控制圖像采集設(shè)備采集待調(diào)焦的反射鏡反 射的圖像顯示設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)后，計(jì)算該待調(diào)焦的反射鏡反射的顯示圖像對(duì)應(yīng)的顏色 占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的顯示圖像的比例值，若該比例值超出預(yù)設(shè)范圍值，則判斷需要進(jìn) 行調(diào)焦，同時(shí)計(jì)算該區(qū)域面積內(nèi)其他顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的圖像數(shù)據(jù)的比例值，并 將該比例值與預(yù)設(shè)的反射鏡調(diào)焦角度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的調(diào)焦角度。
[0020] 一種用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的調(diào)焦方法，
[0021] 首先進(jìn)行調(diào)焦準(zhǔn)備工作：將用于顯示由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制輸出圖像的圖像顯 示設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上；同時(shí)將由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制的用于采集反射 鏡反射的圖像數(shù)據(jù)的圖像采集設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上，并面對(duì)聚光系統(tǒng)的反 射鏡；
[0022] 其次在調(diào)焦過(guò)程中首先利用圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射鏡的 區(qū)域面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像，且使得任一反射鏡的區(qū)域面積以及該反射鏡周?chē)母鱾€(gè)反 射鏡區(qū)域面積的顯示圖像均為不相同的顏色圖像；
[0023] 最后控制圖像采集設(shè)備采集待調(diào)焦的反射鏡反射的圖像數(shù)據(jù)后，計(jì)算該待調(diào)焦的 反射鏡反射的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的顯示圖像的比例值，若該比例 值超出預(yù)設(shè)范圍值，則判斷需要進(jìn)行調(diào)焦，同時(shí)計(jì)算該區(qū)域面積內(nèi)其他顏色占反射鏡整個(gè) 區(qū)域面積的圖像數(shù)據(jù)的比例值，并將該比例值與預(yù)設(shè)的反射鏡調(diào)焦角度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比 較，輸出相應(yīng)的調(diào)焦角度。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0025] 1、測(cè)量精度高，本發(fā)明與顯示調(diào)焦原理相似，都通過(guò)觀測(cè)反射鏡的圖像顏色來(lái)判 斷傾斜角度，但顯示調(diào)焦只能得出大概傾角的方向，無(wú)法迅速得到具體的調(diào)焦角度，而本 發(fā)明通過(guò)PC機(jī)計(jì)算碟片上各顏色比例，同時(shí)對(duì)比預(yù)存的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，其精度遠(yuǎn)高于人眼判 斷；
[0026] 2、由于使用PC機(jī)計(jì)算，可在2_3s內(nèi)給出反射鏡調(diào)整旋鈕的精確調(diào)整量，大幅提高 調(diào)整效率，縮短調(diào)整時(shí)間。
[0027] 3、在測(cè)量調(diào)整時(shí)，始終通過(guò)PC機(jī)控制圖像輸出與數(shù)據(jù)采集，聚光系統(tǒng)始終固定， 不存在安全隱患。
[0028] 4、不受天氣等客觀因素影響。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明的聚光系統(tǒng)使用實(shí)例示意圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明所述的圖像顯示設(shè)備顯示的在調(diào)整某一反射鏡時(shí)顯示的圖像數(shù)據(jù) 示意圖；
[0032] 圖4是本發(fā)明使用實(shí)例觀測(cè)到的反射鏡在不同情況下反射的效果示意圖；
[0033] 圖5是本發(fā)明使用實(shí)例的反射鏡機(jī)械調(diào)整結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖6是本發(fā)明使用實(shí)例的調(diào)焦計(jì)算演示示意圖。
[0035] 圖中：1、聚光系統(tǒng)，2、圖像顯不系統(tǒng)，3、圖像米集系統(tǒng)，4、PC機(jī)，5、被調(diào)整的反射 鏡片，6、反射鏡片的后視圖，7、反射鏡片的調(diào)整螺桿。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖以及具體的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0037] 如圖1--圖5所示，按照?qǐng)D1所示將圖像顯示設(shè)備2與圖像采集設(shè)備3放置并 固定在聚光系統(tǒng)的前方接近2倍焦距位置，其目的是通過(guò)圖像采集設(shè)備3可以在聚光系統(tǒng) 觀測(cè)到圖像顯示設(shè)備2的圖像。圖像顯示設(shè)備2與圖像采集設(shè)備3均通過(guò)數(shù)據(jù)線與PC機(jī) 4相連接。
[0038] 如圖2所示，以單圈20片反射鏡片的圓形聚光系統(tǒng)，調(diào)整最上方的反射鏡片5為 例進(jìn)行說(shuō)明，如圖3所示，具體的a為理想反射鏡片對(duì)應(yīng)的顏色輪廓區(qū)域、b為a上方的顏 色區(qū)域，c為a左側(cè)的顏色區(qū)域，d為a下方的顏色區(qū)域，e為a右側(cè)的顏色區(qū)域。即從圖像 采集設(shè)備3處觀測(cè)該反射鏡5,理論上反射的圖像為圖像采集設(shè)備3的a區(qū)域，為了便于確 認(rèn)實(shí)際鏡片的傾斜角度，在a的周?chē)凑找欢ǖ捻樞蚍殖蒪cde四個(gè)區(qū)域，通過(guò)PC機(jī)4控制 實(shí)現(xiàn)，讓4個(gè)區(qū)域分別顯示不同的且PC機(jī)4易于區(qū)分的顏色。
[0039] 如圖4所示，圖4中4-1為理想情況下觀測(cè)反射鏡片對(duì)應(yīng)的顏色，4-2?4-5為理 想情況下鏡片出現(xiàn)角度傾斜時(shí)對(duì)應(yīng)的顏色，4-6為實(shí)際中反射鏡面型誤差較大時(shí)情況：
[0040] 圖像采集設(shè)備3在進(jìn)行圖像采集時(shí)，反射鏡片5上的顏色分布可能出現(xiàn)以下幾種 情況：
[0041] 如圖4-1所示，顯示顏色與理論設(shè)計(jì)完全相同，無(wú)其他混色。在分析時(shí)，其圖片上 a區(qū)域顯示比例接近100%，此情況即表明反射鏡片5的角度位置完全正確，不需要進(jìn)行調(diào) 焦；
[0042] 如圖4-2所示，a顏色區(qū)域比例較大，但同時(shí)也包含了小部分的b顏色區(qū)域，該情 況為反射鏡片徑向存在傾斜，通過(guò)并不復(fù)雜的機(jī)械換算，可以得出鏡片的內(nèi)周有向上的傾 斜角度，根據(jù)b顏色區(qū)域所占比例，給出鏡片內(nèi)軸向大概的傾斜角度，由于反射鏡片的機(jī)械 結(jié)構(gòu)確定，并通過(guò)三個(gè)調(diào)整爪進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，在PC機(jī)4計(jì)算出傾斜角度后，很容易通過(guò)機(jī)械 位置計(jì)算出每個(gè)調(diào)整爪應(yīng)該調(diào)整的距離，并按此進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整完成后需要再次進(jìn)行確 認(rèn)和精確調(diào)整，直至調(diào)整為接近圖4-1的理想狀態(tài)。
[0043] 如圖4-3、圖4-4、圖4-5為鏡片其他傾斜角度對(duì)應(yīng)的反射鏡片上的顏色分布，所 處理的方式與圖4-2相同。分析各顏色的占比，PC機(jī)4得出反射鏡片的實(shí)際傾斜角度，并 按照反射鏡調(diào)焦角度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)給出相應(yīng)的調(diào)焦角度，調(diào)整反射鏡片調(diào)整爪并再次進(jìn)行確 認(rèn)，直至滿足系統(tǒng)要求即完成調(diào)焦。
[0044] PC機(jī)4計(jì)算該待調(diào)焦的反射鏡反射的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面 積的顯示圖像的比例值，若該比例值超出預(yù)設(shè)范圍值，則判斷需要進(jìn)行調(diào)焦，同時(shí)計(jì)算該區(qū) 域面積內(nèi)其他顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的圖像數(shù)據(jù)的比例值，并將該比例值與預(yù)設(shè)的反 射鏡調(diào)焦角度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的調(diào)焦角度。
[0045] 所述的計(jì)算該待調(diào)焦的反射鏡反射的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面 積的顯示圖像的比例值之前，還需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的顏色類型進(jìn)行判別與區(qū)分，其判別 與區(qū)分可通過(guò)對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素值進(jìn)行判別與區(qū)分實(shí)現(xiàn)，同時(shí)設(shè)定一定的像素 值容差范圍以符合實(shí)際的測(cè)試要求。
[0046] 在進(jìn)行顏色區(qū)分之后，通過(guò)對(duì)當(dāng)前采集的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素值進(jìn)行計(jì)算得出各 顏色的占比，進(jìn)而判定是否需要調(diào)焦，若需要調(diào)焦，則依據(jù)對(duì)應(yīng)的反射鏡片的形狀，計(jì)算出 反射鏡片中心（即當(dāng)前待調(diào)焦顏色區(qū)域）在屏幕上的偏移量山并由此計(jì)算反射鏡片在其切 面方向的偏移角度為（atan(d/D))/2,得出反射鏡片的傾角，即待調(diào)焦數(shù)據(jù)，其中反射鏡片 心至CCD鏡頭的距尚為D。
[0047] 下面具體詳述調(diào)焦數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程：如圖6所示，以調(diào)整上方的反射鏡片為例，反射 鏡片中心至CCD鏡頭的距離為D。當(dāng)反射鏡片沒(méi)有傾斜時(shí)，其反射的圖像如圖4-1所示，顏 色均一（以顯示a區(qū)域?yàn)槔?，無(wú)任何誤差。當(dāng)鏡片出現(xiàn)圖示的逆時(shí)針傾斜時(shí)，其反射圖案 區(qū)域向上移動(dòng)，從而導(dǎo)致CCD觀測(cè)時(shí)，反射鏡片上方開(kāi)始出現(xiàn)新的顏色區(qū)域，其反射鏡片圖 案如圖4-2所示。由于反射鏡片的圖案顏色改變（以上方顏色為b顏色區(qū)域?yàn)槔?，其?duì)應(yīng) 圖像的顏色數(shù)值發(fā)生變化。
[0048] 以RGB的255色階圖為例，如果顯示器顯示紅色，對(duì)色素的設(shè)定為（255, 0,0)，如果 顯示器顯示綠色，設(shè)定為（0, 255, 0)。在CCD接收時(shí)，由于鏡片反射及CCD接收的影響，我們 采集到反射鏡片上的色素值不可能正好符合顯示的數(shù)據(jù)。通過(guò)設(shè)定一定的容差，可以實(shí)現(xiàn) 對(duì)顏色的判別和區(qū)分，通過(guò)實(shí)際的測(cè)試，采集圖像的像素值（R>120, G〈60, B〈60)判定為紅 色，（R〈60，G>120，B〈60)判定為綠色，諸如此方法，即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)顏色的區(qū)分。
[0049] 在實(shí)現(xiàn)顏色區(qū)分后，通過(guò)像素值計(jì)算得出對(duì)應(yīng)的各個(gè)顏色的占比，依據(jù)反射鏡片 的形狀，計(jì)算出其在屏幕上的偏移量d。并由此計(jì)算反射鏡片在切面方向的偏移角度為 (atan (d/D)) /2，得出反射鏡片的傾角。
[0050] 但是在實(shí)際的調(diào)焦過(guò)程中，由于受各種誤差的影響，觀測(cè)到的圖像很難如上述5 幅圖中所示，而通常會(huì)是圖4-6所示，幾種顏色均存在，且分布不均勻。在這種情況下，仍可 以采用上述分析各顏色所占比例的方式，此時(shí)判定鏡片的傾斜角度以及是否完成調(diào)焦的判 定方式與之前稍有不同。鏡片的傾斜角度主要根據(jù)bcde四個(gè)區(qū)的顏色所占比例來(lái)判定，最 簡(jiǎn)單的方式就是如果b區(qū)顏色比例大于d區(qū)顏色比例，則說(shuō)明鏡片存在內(nèi)周向上的傾斜角 度，其比例相差越大，則傾斜角度越大，需要的調(diào)整量越大。同理也適合于c區(qū)和e區(qū)的情 況。當(dāng)反射鏡片上b區(qū)顏色與d區(qū)顏色的比例相等，c區(qū)顏色與e區(qū)顏色的比例相等，表明 鏡片無(wú)傾斜角度。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行像素的分析，在精度上遠(yuǎn)高于人眼的判斷。在調(diào)焦完成 后，鏡片的質(zhì)量可以通過(guò)a區(qū)顏色比例來(lái)確定，a區(qū)顏色比例越高，則鏡片質(zhì)量越高，反之鏡 片質(zhì)量越差。
[0051] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，包括圖像顯示設(shè)備、圖像采集設(shè)備以及 圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于：所述的圖像采集設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上，并 面對(duì)聚光系統(tǒng)的反射鏡，用于采集反射鏡反射的圖像顯示設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)；所述的圖 像顯示設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上，用于顯示由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制輸出的顯 示圖像；所述的圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備，用于控制圖像顯示設(shè)備輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射鏡 的區(qū)域面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像，且使得任一反射鏡的區(qū)域面積以及該反射鏡周?chē)母鱾€(gè) 反射鏡區(qū)域面積的顯示圖像均為不相同的顏色圖像，并控制圖像采集設(shè)備采集待調(diào)焦的反 射鏡反射的圖像后進(jìn)行分析處理，輸出相應(yīng)的調(diào)焦數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于：所述的圖像顯示設(shè)備采用平板 電視或投影機(jī)與投影屏幕配合方式，由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射 鏡的區(qū)域面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于：所述的圖像采集設(shè)備采用CCD 圖像傳感器或照相機(jī)，由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備采集待調(diào)焦的反射鏡反射的圖像顯示設(shè)備輸出 的圖像數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于：所述的圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備采用 PC機(jī)，控制圖像采集設(shè)備采集待調(diào)焦的反射鏡反射的圖像顯示設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)后，計(jì) 算該待調(diào)焦的反射鏡反射的顯示圖像對(duì)應(yīng)的顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的顯示圖像的比 例值，若該比例值超出預(yù)設(shè)范圍值，則判斷需要進(jìn)行調(diào)焦，同時(shí)計(jì)算該區(qū)域面積內(nèi)其他顏色 占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的圖像數(shù)據(jù)的比例值，并將該比例值與預(yù)設(shè)的反射鏡調(diào)焦角度經(jīng)驗(yàn) 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)的調(diào)焦角度。
5. -種用于太陽(yáng)能聚光鏡片調(diào)整的調(diào)焦方法，其特征在于： 首先進(jìn)行調(diào)焦準(zhǔn)備工作：將用于顯示由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制輸出圖像的圖像顯示 設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上；同時(shí)將由圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制的用于采集反射鏡 反射的圖像數(shù)據(jù)的圖像采集設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)的入射光方向上，并面對(duì)聚光系統(tǒng)的反射 鏡； 其次在調(diào)焦過(guò)程中首先利用圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備輸出與聚光系統(tǒng)的各個(gè)反射鏡的區(qū)域 面積一一對(duì)應(yīng)的顯示圖像，且使得任一反射鏡的區(qū)域面積以及該反射鏡周?chē)母鱾€(gè)反射鏡 區(qū)域面積的顯示圖像均為不相同的顏色圖像； 最后控制圖像采集設(shè)備采集待調(diào)焦的反射鏡反射的圖像數(shù)據(jù)后，計(jì)算該待調(diào)焦的反射 鏡反射的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域面積的顯示圖像的比例值，若該比例值超 出預(yù)設(shè)范圍值，則判斷需要進(jìn)行調(diào)焦，同時(shí)計(jì)算該區(qū)域面積內(nèi)其他顏色占反射鏡整個(gè)區(qū)域 面積的圖像數(shù)據(jù)的比例值，并將該比例值與預(yù)設(shè)的反射鏡調(diào)焦角度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較， 輸出相應(yīng)的調(diào)焦角度。
【文檔編號(hào)】F24J2/10GK104062743SQ201410321333
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】王振聲, 周改改 申請(qǐng)人:大連宏海新能源發(fā)展有限公司