用于确定测量面的相对反射率的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定测量面的相对反射率的方法，包括以下方法步骤：A.向测量面施加测量辐射，使得在测量面上产生测量斑，B.根据第一轨迹运动，使测量斑在测量面上至少沿着为直线的第一测量斑轨迹运动，C.在根据步骤B的第一轨迹运动期间，拍摄测量面的多个位置分辨图像的第一图像集，以及D.确定测量面的多个位置点的相对反射率。本发明专利技术的特征在于，在方法步骤B中，在第二轨迹运动中，测量斑在测量面上还至少沿着不平行于第一测量设置轨迹的为直线的第二测量轨迹运动，使得在第一轨迹运动期间测量扫过的测量面的第一测量轨迹区域至少与在第二轨迹运动期间被测量斑扫过的测量面的第二测量轨迹区域重叠，在方法步骤C中，在根据步骤B的第二轨迹运动期间拍摄测量面的多个位置分辨图像的第二图像集，并且在方法步骤D中，在交点上进行评估，交点在测量面上的位置点由评估线限定，其中预先给定和/或确定在第一测量轨迹区域内的第一组直线评估线和在第二测量轨迹区域内的至少第二组直线评估线，其中这些组具有至少两条彼此间隔的评估线，第一组中的评估线平行于第一测量斑轨迹，并且第二组中的评估线平行于第二测量斑轨迹，并且第一组中的每条评估线与第二组中的每条评估线相交，其中对于每个图像集，在每种情况下分别至少针对每个交点确定最大灰度值，并且在方法步骤D中，根据这些灰度值至少在交点的子集上确定测量面的相对反射率。定测量面的相对反射率。定测量面的相对反射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定测量面的相对反射率的方法


[0001]本专利技术涉及一种根据方案1的用于确定测量面的相对反射率的方法。

技术介绍

[0002]对于许多应用来说，期望以空间分辨的方式确定测量面的反射率。可以在建筑中找到用于测量外立面的反射的应用示例，尤其是太阳辐射的反射。同样，期望测量内部空间中的反射率，尤其是墙壁和内部区域中的其它大面积建筑结构对象的反射率。此外，在科学领域中存在用于测量平面样品的反射率的应用。这包括针对例如植物或其它生物对象的静态样品和动态样品。
[0003]此外，确定太阳能热塔发电站中的辐射接收器的反射率也是必要的：为了利用太阳能，已知借助多个反射器将太阳辐射聚集到一个辐射接收器上。在太阳能热塔发电站中，入射的太阳辐射借助构造为定日镜的反射器被集中到辐射接收器上。为了确定辐射接收器的质量、为了检测辐射接收器在运行期间的缺陷以及为了优化对阳光的使用，对辐射接收器的吸收面的反射率进行空间分辨测量是期望的：由DE 10 2016 119 000 A1公知了一种太阳能热塔发电站和一种用于对塔发电站的定日镜进行定向的校准方法。由DE 10 2016 226 033 A1公知了一种用于确定太阳能热塔发电站的辐射接收器的吸收面的相对反射率的方法。在此，借助定日镜使光斑在辐射接收器上运动。在该运动期间，借助摄像头拍摄多个空间分辨图像。辐射接收器的吸收面被划分为多个截面，并且对于每个截面，基于来自摄像头的图像确定最大灰度值。根据最大灰度值，每个节段被分配相对反射率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目标在于，能够实现相比于现有技术更快的相对反射率的确定或具有更高的空间分辨率的确定。
[0005]该目标通过根据方案1的用于确定测量面的相对反射率的方法来实现。有利的实施方式可以在从属方案中得到。
[0006]根据本专利技术的用于确定测量面的相对反射率的方法包括以下方法步骤：
[0007]在方法步骤A中，向测量面施加测量辐射，使得在测量面上产生测量斑。在方法步骤B中，根据第一轨迹运动，使测量斑沿至少一个为直线的第一测量斑轨迹运动。在方法步骤C中，在根据步骤B的第一轨迹运动期间拍摄测量面的多个空间分辨图像的第一图像集，并且在方法步骤D中，确定测量面的多个位置点的相对反射率。
[0008]如在上述由现有技术已知的方法中那样，由此，测量斑在测量面上运动，并且在该轨迹运动期间拍摄测量面的多个空间分辨图像。
[0009]重要的是，在根据本专利技术的方法中，在方法步骤B中，在第二轨迹运动中，测量斑还至少沿着不平行于第一测量斑轨迹的为直线的第二测量斑轨迹运动，使得在第一轨迹运动期间被测量斑扫过的测量面的第一测量轨迹区域至少与在第二轨迹运动期间被测量斑扫过的测量面的第二测量轨迹区域重叠。
[0010]在方法步骤C中，在根据步骤B的第二轨迹运动期间拍摄测量面的多个空间分辨图像的第二图像集。
[0011]在方法步骤D中，在交点上进行评估。所述交点在测量面上的位置由评估线限定，其中，预先给定和/或确定在第一测量轨迹区域内的第一组直线评估线和在第二测量轨迹区域内的至少第二组直线评估线。至少第一组直线评估线具有至少两条彼此间隔的评估线。第一组直线评估线中的评估线平行于第一测量斑轨迹，并且第二组直线评估线中的一条或多条评估线平行于第二测量斑轨迹。优选地，第二组直线评估线也具有至少两条评估线。
[0012]第一组直线评估线中的每条评估线与第二组直线评估线中的至少一条评估线、优选与第二组直线评估线中的每条评估线相交。
[0013]对于每个图像集，分别至少针对每个交点确定最大灰度值。在方法步骤D中，根据这些最大灰度值至少在交点的子集上确定测量面的相对反射率。
[0014]因此，根据本专利技术的方法使用在先前描述的评估线的交点上的最大灰度值，以便至少在交点的位置上确定相对反射率。由此，通过恰当地选择评估线可以实现更高的测量点密度，从而能够实现相比于现有技术更快的方法或者以更高的空间分辨率确定相对反射率。此外，对强度分布提出较低的要求，尤其是也可以使用具有多个局部极大值的测量斑。
[0015]优选地，测量面上的交点位置被预先给定。由此，也已知评估线并且可以以不复杂的方式进行评估。此外，优选地，第一测量斑轨迹和第二测量斑轨迹也在测量面上被预先给定。因此，在该有利的实施方式中，通过对用于移动测量斑的元件进行校准控制，可以以简单的方式执行该方法。
[0016]在另一个有利的实施方式中，从空间分辨图像中确定至少一条轨迹运动、优选两条轨迹运动的走向。由此得到的优点是，相应的测量斑轨迹不必或者至少不必精确地预先已知，并且尤其，校准的不精确性和误差也不会影响相对反射率的确定结果。尤其有利的是，相对于轨迹运动的走向预先给定评估线的走向。由此，可以通过简单的指定，例如对一个或多个平行于测量斑轨迹延伸的评估线的距离的指定，预先给定用于执行该方法所需的信息。
[0017]评估线的每个点在至少一个时间点上被测量斑的强度分布的局部极大值作用，所述局部极大值与评估线相交。所有局部极大值沿运动方向以相同的速度运动，并且通过测量斑的强度分布形成所有平行于运动方向布置的截面的局部极大值的前部。对于平行于运动方向的评估线，局部极大值的前部描述了对于每条评估线的全局最大值。当局部最大值的前部经过评估线上的位置点(例如交点)时，则在该时间点对于该位置点存在最大的灰度值。
[0018]优选地，从所配设的图像集中确定至少一条测量斑轨迹，特别优选地，确定两条测量斑轨迹，尤其是如下所描述的那样：为了确定测量斑轨迹，对于每个位置点确定在拍摄的时间段上出现最大灰度值的时间点。优选地，通过与实际时间成比例的拍摄的索引来定义时间点。沿着运动方向确定在数值上上升的时间点，相应于用局部极大值的前部施加的时间顺序。该值基础对应于用于由Bradski和Davis(G.R.Bradski和J.W.Davis,“Motion Segmentation and pose recognition with motion history gradients”,Machine Vision and Applications 13(3),174
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184(2002))所介绍的用于区分运动和确定运动方
向的方法的输入参数。因此，基于时间梯度来确定测量斑轨迹的运动方向。
[0019]有利地，每组评估线具有至少五条、尤其至少十条、优选至少五十条评估线。根据本专利技术的方法的一个特别的优点在于，能够以小的耗费实现关于相对反射率的高的信息密度。评估线彼此之间或者与所配设的测量斑轨迹之间的距离和数量在此可以与相应的测量情况和测量斑的大小相适配。预先给定的评估线越多，则得到越多的交点，这些交点是用于确定相对反射率的基础。
[0020]然而，除了确定在交点处的相对反射率外，根据本专利技术的方法还提供了连续地沿着至少一条、优选地所有评估线指定相对反射率的可能性。这通过如下方式实现，即，基于在交点上相交的评估线可以建立方程组，该方程组能够实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定测量面(6)的相对反射率的方法，所述方法包括以下方法步骤：A.向所述测量面(6)施加测量辐射，使得在所述测量面(6)上产生测量斑(7a、7b)，B.根据第一轨迹运动，使所述测量斑在所述测量面(6)上沿着至少一个为直线的第一测量斑轨迹(8a)运动，C.在根据步骤B的所述第一轨迹运动期间，拍摄所述测量面(6)的多个空间分辨图像的第一图像集，以及D.确定所述测量面(6)的多个位置点的相对反射率，其特征在于，在方法步骤B中，在第二轨迹运动中，所述测量斑(7a、7b)在所述测量面(6)上还至少沿着不平行于所述第一测量斑轨迹(8a)的为直线的第二测量斑轨迹(8b)运动，使得在所述第一轨迹运动期间被所述测量斑(7a、7b)扫过的所述测量面(6)的第一测量轨迹区域至少与在所述第二轨迹运动期间被所述测量斑(7a、7b)扫过的所述测量面(6)的第二测量轨迹区域重叠，使得在方法步骤C中，在根据步骤B的所述第二轨迹运动期间拍摄所述测量面(6)的多个空间分辨图像的第二图像集，并且在方法步骤D中，在交点上进行评估，所述交点在所述测量面(6)上的位置由评估线(10a、10b)限定，其中，预先给定和/或确定在所述第一测量轨迹区域内的第一组直线评估线和在所述第二测量轨迹区域内的至少第二组直线评估线，其中，至少所述第一组直线评估线具有至少两条彼此间隔的评估线，所述第一组直线评估线中的评估线平行于所述第一测量斑轨迹，并且所述第二组直线评估线中的一条或多条评估线平行于所述第二测量斑轨迹，并且所述第一组直线评估线中的每条评估线与所述第二组直线评估线中的至少一条评估线相交，其中，对于每个图像集，分别至少针对每个交点确定最大灰度值，并且在方法步骤D中，根据所述最大灰度值至少在所述交点的子集上确定所述测量面(6)的相对反射率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先给定所述测量面(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：