光源检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种光源检测方法及系统，通过光斑调制板的通孔接受入射光源，以于成像板上形成一个光斑，接着获取该光斑的图像并检测该光斑的光强分布区域，以将该光斑强度分区，以将该光斑图像与光强度分区传送至处理装置，最后令该处理装置对该光斑的图像与光强分区进行便是，以通过预设的算法计算出对应该光斑的光源位置信号与强度信息。根据此，把发明专利技术解决了原有技术中需要随阳光照射角度对应调整所设置光源接受/反射一起的位置和角度问题，因此增进使用者对入射光源位置更准确的判断与更高效的利用。

【技术实现步骤摘要】
光源检测方法及系统
本专利技术涉及一种光源检测方法及系统，尤其是指一种用于测量入射的光源的位置与强度信息的方法及系统。
技术介绍
随着环保概念的推广，诸如风能、水能、光能等绿色无公害能源的利用越来越受到人们重视，其中尤以光能最受瞩目。以太阳能为例，因为太阳能直至目前为止算是最为稳定的一种能源，且完全不会因使用而让能源逐渐消耗，可谓取的不尽、用的不竭，又因其环保、 清洁的特性，因此获得世界广泛的认同。而太阳光的高度角不仅随每日的时辰而产生变化，更会因季节不同而发生方位改变，现有检测光源的产品例如太阳光伏板，通常配置有入射光源检测功能，而大型的太阳能设备，更是具备四象限检测器(Quadrant Detector)以动态地对光源进行位置的检测以改变光源接收仪器的位置，以提高光源利用的效率。由于四象限检测器在工作时间内需要不断地对光源进行取样与扫描以判断光源的位置信息，进而控制光源接收仪器的位置和角度，在整个检测过程与检测方法是相当复杂而耗时，且取样的更新率不高，易使判断结果产生较大误差，因而无法有效地对于入射光源进行准确性判断。另一方面，相较于平行光的太阳光，目前尚缺乏对于非平行光的光源的进行检测方法。因此，如何能提出一种光源检测方法及系统，可检测入射的平行光或非平行光的位置信息与强度信息，并能减少检测误差，实为目前亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服了上述缺陷，提供一种光源检测方法及系统，用以测量入射的光源的位置与强度信息。本专利技术的目的是这样实现的一种光源检测系统，其特征在于它包括成像板，用以接收入射的光源；光斑调制板，具有一通光孔，平行设置于该成像板的中心基准点的垂直法线上，用以通过该通光孔而接收该入射的光源，并于该成像板上形成一个光斑；辐射检测装置，用以检测该光斑的光强度分区；图像采集装置，用以获取该光斑的图像；处理装置，用于对该光斑的光强度分区及该光斑的图像进行辨识，以通过预设的算法计算得出对应该光斑光源的位置与强度信息；所述光斑调制板的通光孔上设有通光透镜，该通光透镜为凸透镜或凹透镜；它还包括双倾角传感器，用于检测所述成像板的倾角值，并将该成像板的倾角值传送至所述处理装置进行该光斑的水平补偿计算；它还包括电子罗盘，用于检测该成像板的方位值，并将该成像板的方位值传送至所述处理装置进行该光斑的水平补偿计算；它还包括一全球定位信号接收装置，用于取得定位信号与高度信号，并将该定位与高度信号传送至该处理装置以补偿对应该光斑的光源的位置信息；它还包括一无线通讯装置，用于发送该处理装置所产生的所述光源的位置信息与强度信息；所述光源为太阳能光源，且所述处理装置用以计算所述太阳能光源的位置信息与该太阳能光源的辐射强度信息；一种应用于如权利要求1所述光源检测系统的一种光源检测方法，它包括步骤A)、通过光斑调制板的通光孔接收入射光源，以于成像板上形成一个光斑；还包括将所述光斑调制板的通光孔垂直对应于所述成像板的位置设定为中心基准点，再由所述中心基准点向四边延伸一特定距离，且分别设定为东(E)、南(S)、西(W)及北(N)极值参照点的步骤；Al)、将一通光透镜装设于所述光斑调制板的通光孔上；A2)、通过所述通光透镜由所述光斑调制板的通光孔接收入射的非平行光源，以于所述成像板上形成一个渐层的光斑；B)、获取所述光斑的图像并检测所述光斑的光强度分区，将光斑的图像与光强度分区传送至处理装置；C)、使处理装置对所述光斑的图像与所述光斑的光强度分区进行辨识，以通过预设的算法计算出对应所述光斑的光源的位置信息与强度信息；Cl)、由处理装置对所述光斑的图像进行辨识，以取得光斑的图像点χ ；C2)、根据所述光斑的图像点X，测量所述光斑的图像点χ与所述中心基准点的线段长度c，并量测所述中心基准点到所述光斑调制板的长度e ；C3)、由东(E)、南⑶、西(W)及北(N)极值参照点中任选一者，以测量所述光斑的图像点χ与所述所选择的极值参照点的线段长度b ；C4)、测量所述所选择的极值参照点与所述中心基准点间的线段长度值a ；C5)、利用方程式(a2+c2-l^) /2ac = cos α计算所述光源的方位角度值α，并利用方程式arCtan(C/e) = β计算所述光源的高度角度值β。所述光斑的图像点χ为所述光斑的绝对中心点、强度中心点、强度最弱点、东(E) 对应点、南( 对应点、西(W)对应点、北(N)对应点或所述光斑的其他中心基准点。利用一图像采集装置预先形成对应所述成像板的区域，以获取所述光斑位于所述区域的图像；所述光源为平行光源或非平行光源；所述通光透镜是为凸透镜或凹透镜，用以产生聚光或散光效果；所述透镜是为凸透镜时，所述渐层的光斑的核心显影成聚光而外围为散光；所述透镜是为凹透镜时，所述渐层的光斑的核心显影为散光而外围为聚光；所述处理装置是为中央处理器或数字信号处理器。本专利技术的有益效果在于通过利用本专利技术的光源检测系统与方法，对入射的平行光源或非平行光源进行的辨识与计算，以获得该光源的位置信息与强度信息，并能配合各种补偿参数修正因地形地势差异所造成光源检测设备的水平高度或角度不一致的情况，以缩小该入射光源的位置信息与强度信息的计算误差，提供使用者能更准确、更方便且更省成本的装设光源处理设备(如太阳光反射镜)，增加对光源的使用效率。附图说明下面结合附图详述本专利技术的具体结构图1为本专利技术的光源检测系统的基本架构2为本专利技术的光源检测系统寻找光源的高度角度值的示意3为本专利技术的光源检测系统寻找光源的方位角度值的示意4为本专利技术的光源检测系统的光斑测量原理示意5为本专利技术的光源检测系统具体实施例的系统架构6为本专利技术的光源检测方法的基本流程7为本专利技术的光源检测方法具体实施例的流程图附图中主要符号说明1光源检测系统、10成像板、100中心基准点、101垂直法线、 102光斑、103极值参照点、11光斑调制板、110通光孔、1 IOa通光透镜、12图像采集装置、13 处理装置、130辨识装置、131计算模组、14辐射检测装置、15双倾角传感器、16电子罗盘、17 无线通讯装置、18全球定位信号接收装置、S60至S62步骤、S71至S74步骤具体实施方式如图1所示，本专利技术的光源检测系统1是应用于测量入射的光源的位置信息与强度信息的，该光源检测系统具有成像板10、光斑调制板11、图像采集装置12、处理装置13及辐射检测装置14。成像板10上具有一中心基准点，用以接收入射的光源。光斑调制板11 上具有一通光孔，是平行设置于该成像板10的中心基准点的垂直法线上，用以通过该通光孔而接收该入射的光源，并于该成像板10上形成一个光斑。图像采集装置12用以获取该光斑的图像，且辐射检测装置14用以检测该光斑的光强度分区(即辐射量的分布区域)。 处理装置13用以对该光斑的图像与光强度分区进行辨识，以通过预设的算法计算对应该光斑的光源的位置信息与强度信息。于一较佳实施例中，本专利技术的光源检测系统1可应用于太阳能光源，且该处理装置13用以计算该太阳能光源的位置信息与该太阳能光源的辐射强度信息。参见图2，该光斑调制板11的通光孔110用以接收平行光线，以于成像板上形成光斑102。接着，使图像采集装置(未图式)获取光斑102的图像，且使辐射检测装置检测该光斑102的辐射量本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光源检测系统，其特征在于：它包括成像板，用以接收入射的光源；光斑调制板，具有一通光孔，平行设置于该成像板的中心基准点的垂直法线上，用以通过该通光孔而接收该入射的光源，并于该成像板上形成一个光斑；辐射检测装置，用以检测该光斑的光强度分区；图像采集装置，用以获取该光斑的图像；处理装置，用于对该光斑的光强度分区及该光斑的图像进行辨识，以通过预设的算法计算得出对应该光斑光源的位置与强度信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄学正，
申请(专利权)人：开斋集团有限公司，
类型：发明
国别省市：GB