定日镜校准方法及装置、存储介质、计算机程序产品、光热发电系统与流程

本发明涉及光热发电，具体涉及一种定日镜校准方法及装置、存储介质、计算机程序产品、光热发电系统。

背景技术：

1、随着可再生能源的不断发展，太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向，主要包括槽式、塔式，碟式(盘式)三种系统。其中，塔式太阳能光热发电系统在跟踪复杂程度和精度要求方面都高于槽式和蝶式等其它系统。

2、定日镜是一种塔式太阳能光热发电系统的组件，它的作用是将太阳光束通过反射照射到接收塔的固定位置进行发热，后续由接收塔再将光热转换为电。由于太阳在一天之内是不断改变在天空中的位置的，因此定日镜也需要不断调整角度，从而将太阳光反射到接收塔的接收器上。定日镜反射的太阳光线越靠近接收器的中心点，发电效率也就越高，故对定日镜的位置进行校准或调节是塔式太阳能光热发电系统的关键。

3、然而，现有定日镜的校准方法，校准精度有限，影响发电效率。

技术实现思路

1、本发明实施例解决的问题是：如何有效提高定日镜的校准精度。

2、为解决上述问题，本发明实施例提供了一种定日镜校准方法，所述定日镜校准方法包括：获取针对目标靶点拍摄的第一图像，并确定所述目标靶点在所述第一图像中对应的第一像素位置；获取针对定日镜中的镜像拍摄的第二图像，并基于所述第二图像中各像素的亮度值中的最大亮度值和预设的目标亮度区间，确定太阳的镜像的中心点在所述第二图像中对应的第二像素位置，其中，所述定日镜中的镜像至少包括所述太阳的镜像，所述第一图像所属的第一成像平面与所述第二图像所属的第二成像平面相互平行且幅面重合，所述第一图像的中心点和所述第二图像的中心点之间的连线垂直于所述第一成像平面和第二成像平面；判断所述第一像素位置和第二像素位置是否围绕校准点对称，所述校准点是所述第一图像的中心点和所述第二图像的中心点之间的连线的中点；如果判断结果为否，则基于所述第一像素位置和第二像素位置，对所述定日镜进行校准，然后获取针对定日镜中的镜像重新拍摄的第二图像并确定所述太阳的镜像的中心点在该第二图像中对应的第二像素位置，直至所述第一像素位置和重新确定的第二像素位置围绕所述校准点对称。

3、可选的，基于所述第二图像中各像素的亮度值中的最大亮度值和预设的目标亮度区间，确定太阳的镜像的中心点在所述第二图像中对应的第二像素位置，包括：判断所述最大亮度值是否位于所述目标亮度区间；如果所述最大亮度值超出所述目标亮度区间，则调整拍摄的曝光时长，并获取基于调整后的曝光时长重新拍摄的第二图像，直至重新拍摄的第二图像的各像素的亮度值中的最大亮度值位于所述目标亮度区间，将最新一次拍摄的第二图像的各像素的亮度值中的最大亮度值所属像素的位置，作为所述太阳的镜像的中心点在所述第二图像中对应的第二像素位置。

4、可选的，所述目标亮度区间的两个端点亮度值分别记为第一亮度阈值和第二亮度阈值，所述第一亮度阈值小于所述第二亮度阈值；如果所述最大亮度值超出所述目标亮度区间，则调整拍摄的曝光时长，包括：如果所述最大亮度值大于或等于所述第二亮度阈值，则减小拍摄的曝光时长；如果所述最大亮度值小于或等于所述第一亮度阈值，则增加拍摄的曝光时长。

5、可选的，所述第一亮度阈值和/或第二亮度阈值是基于所述第二图像的位宽确定的，所述第二图像的位宽越大，所述第一亮度阈值和/或第二亮度阈值越大。

6、可选的，所述第一亮度阈值采用下述公式确定：y1＝w1×(2x-1)；所述第二亮度阈值采用下述公式确定：y2＝w2×(2x-1)；其中，y1表示所述第一亮度阈值，y2表示所述第二亮度阈值，x表示所述第二图像的位宽，w1表示预设的第一调整系数，w2表示预设的第二调整系数，w1＜w2。

7、可选的，对所述定日镜进行校准是通过控制所述定日镜移动实现的；在基于所述第一像素位置和第二像素位置，对所述定日镜进行校准之前，所述方法还包括：确定所述第二像素位置与目标对称位置之间的距离，记为目标距离，其中，所述目标对称位置是所述第一像素位置相对于所述校准点的对称位置；如果所述目标距离小于或等于预设的距离阈值，则降低所述定日镜的移动速度，并采用降低后的移动速度对所述定日镜进行校准。

8、可选的，所述目标距离越小，所述定日镜的降低后的移动速度越小。

9、本发明实施例还提供一种定日镜校准装置，包括：第一像素位置确定模块，用于获取针对目标靶点拍摄的第一图像，并确定所述目标靶点在所述第一图像中对应的第一像素位置；第二像素位置确定模块，用于获取针对定日镜中的镜像拍摄的第二图像，并基于所述第二图像中各像素的亮度值中的最大亮度值和预设的目标亮度区间，确定太阳的镜像的中心点在所述第二图像中对应的第二像素位置，其中，所述定日镜中的镜像至少包括所述太阳的镜像，所述第一图像所属的第一成像平面与所述第二图像所属的第二成像平面相互平行且幅面重合，所述第一图像的中心点和所述第二图像的中心点之间的连线垂直于所述第一成像平面和第二成像平面；判断模块，用于判断所述第一像素位置和第二像素位置是否围绕校准点对称，所述校准点是所述第一图像的中心点和所述第二图像的中心点之间的连线的中点；校准模块，用于如果判断结果为否，则基于所述第一像素位置和第二像素位置，对所述定日镜进行校准，然后获取针对定日镜中的镜像重新拍摄的第二图像并确定所述太阳的镜像的中心点在该第二图像中对应的第二像素位置，直至所述第一像素位置和重新确定的第二像素位置围绕所述校准点对称。

10、本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述定日镜校准方法的步骤。

11、本发明实施例还提供一种定日镜校准装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述定日镜校准方法的步骤。

12、本发明实施例还提供一种光热发电系统，包括上述定日镜校准装置，还包括：定日镜、接收塔；所述定日镜校准装置与所述定日镜一一对应，所述接收塔包括上述目标靶点。

13、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述定日镜校准方法的步骤。

14、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

15、本发明实施例提供的校准方案中，在获取针对定日镜中的镜像拍摄的第二图像后，基于所述第二图像中各像素的亮度值中的最大亮度值和预设的目标亮度区间，确定太阳的镜像的中心点在所述第二图像中对应的第二像素位置。通过所述目标亮度区间的适当设置，有机会排除第二图像中除太阳的镜像之外的其他干扰目标的影响，保证第二图像中的最亮点(即，亮度值最大的像素位置)为太阳的镜像中心点而非环境中的其他干扰目标。由此，可以提高确定所述太阳的镜像中心点在第二图像中对应的第二像素位置的精度，进而提高后续基于第一像素位置和第二像素位置进行定日镜校准的效率和精度。

16、进一步，通过判断第二图像中各像素的亮度值中的最大亮度值，是否位于预设的目标亮度区间；并根据所述最大亮度值与所述目标亮度区间的两端点亮度值的比较结果，从提升图像质量的层面入手，通过适当增加或减小图像传感器的曝光时长，优化拍摄得到的第二图像的质量，尽可能避免定日镜中其他干扰目标的影响，并确保第二图像中各像素的最大亮度值始终位于所述目标亮度区间。由此，有助于实现第二图像中最亮的像素位置是太阳的镜像对应的像素位置，而非定日镜中其他干扰目标对应的像素位置，提高所述第二像素位置的定位准确性，进而提高后续对定日镜进行校准的效率和精度。