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基于阴影识别的光伏阵列输出特性简化仿真方法

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高技术通讯 2020年第2期30卷 185-195页

作者：戚军叶焙佳李袁超翁国庆周丹浙江工业大学信息工程学院杭州310023

准确绘制光伏(PV)阵列输出特性曲线在光伏发电应用中非常必要。然而,目前的输出特性曲线仿真方法通常将局部遮阴组件等效为整块遮阴并以等效辐照度近似。本文首先分析了辐照度等效对光伏阵列局部遮阴组件输出特性仿真引入的误差,提出了... 详细信息

准确绘制光伏(PV)阵列输出特性曲线在光伏发电应用中非常必要。然而,目前的输出特性曲线仿真方法通常将局部遮阴组件等效为整块遮阴并以等效辐照度近似。本文首先分析了辐照度等效对光伏阵列局部遮阴组件输出特性仿真引入的误差,提出了一种考虑局部遮阴情况的光伏阵列输出特性简化仿真方法,然后根据光伏阴影图像特点,详细介绍了阴影识别算法的实现流程。针对实际光伏阵列图像的仿真结果表明,基于阴影识别的光伏阵列输出特性简化仿真方法可以准确且快速地绘制出局部遮阴光伏阵列的输出特性曲线。

关键词：光伏(PV)阵列输出特性光伏发电局部遮阴阴影识别

基于阴影识别算法的光伏阵列结构优化技术研究

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基于阴影识别算法的光伏阵列结构优化技术研究

作者：叶焙佳浙江工业大学

学位级别：硕士

局部遮阴使光伏阵列中的部分组件,其运行点偏离自身的最大功率点,引起失配损失。光伏阵列动态结构优化方法根据实际的阴影分布,实时改变阵列的电气连接结构,降低失配功率损失。然而目前的结构优化方法对阵列阴影的检测依赖较多测量元件... 详细信息

局部遮阴使光伏阵列中的部分组件,其运行点偏离自身的最大功率点,引起失配损失。光伏阵列动态结构优化方法根据实际的阴影分布,实时改变阵列的电气连接结构,降低失配功率损失。然而目前的结构优化方法对阵列阴影的检测依赖较多测量元件,并将组件作为最小单位计算输出特性,导致重构结构并非最优。因此,针对局部遮阴的光伏阵列,设计一种简单有效的结构优化方法,是一个具有理论意义以及工程应用价值的课题。本文结合数字图像处理技术与数学建模方法,提出了一种光伏阵列最优重构方案。本文的主要内容包括以下几个方面:(1)针对光伏阴影的检测,通过分析光伏阴影图像的特征,提出了一种光伏阵列局部阴影识别方法。该方法将局部阴影的识别分为组件电池区域识别部分与遮阴电池区域识别部分,采用栅线平滑减少组件表面银白色的汇流线对图像分割时的干扰,利用改进的局部阈值分割法为每个组件电池区域选取独立的分割阈值,避免组件色差的影响,提高阴影的识别效率。(2)利用具体案例,详细说明辐照度等效对局部遮阴光伏组件及阵列输出的影响,提出了一种以光伏电池为最小单位的光伏阵列输出特性简化仿真方法。该方法根据光伏阵列实际的遮阴情况,将阵列中的光伏组件分为无遮阴、整块遮阴与局部遮阴,通过为每种组件设计仿真模型,实现光伏输出特性准确快速地仿真。(3)通过分析遮阴组件的排布对阵列最大输出功率的影响规律,提出了一种基于遮阴电池个数的光伏阵列结构优化方法。该方法利用阴影识别算法对阴影分布进行精确检测,将光伏组件按照遮阴电池个数进行排序后构造出备选的重构结构,并以光伏电池为最小仿真单位计算输出功率较大的结构,以此改变阵列的电气连接,实现光伏阵列的最优重构。多组仿真结果表明,该方法不仅能有效提高阵列的输出功率,还对多种阴影分布具有良好的适用性。

关键词：不规则遮阴光伏阵列阴影识别输出特性结构优化

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基于结构相似性的阴影识别方法

遥测遥控 2017年第2期38卷 36-42页

作者：何信华苏小峰段勇勇王新邱士亮北京宇航系统工程研究所北京100076 北京精密机电控制设备研究所北京100076 北京强度环境研究所北京100076

针对视频监控系统中运动目标阴影识别难的问题,提出一种基于阴影区域和背景区域结构相似性的阴影识别方法。首先,利用阴影的颜色不变性和结构相似性,设计阴影像素可信度函数,然后通过位置判断像素类型,优选阴影识别算法。大量的监控视... 详细信息

针对视频监控系统中运动目标阴影识别难的问题,提出一种基于阴影区域和背景区域结构相似性的阴影识别方法。首先,利用阴影的颜色不变性和结构相似性,设计阴影像素可信度函数,然后通过位置判断像素类型,优选阴影识别算法。大量的监控视频数据验证结果表明,与传统的阴影识别算法相比,算法明显提升了识别的精确度和可靠性,拓展了阴影识别的应用领域,既可处理彩色图像,也可处理灰度图像,还能适用于多个有色光源场景。

关键词：阴影识别颜色不变性结构相似性

基于热流固耦合的桥隧过渡段无砟轨道空间温度场分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 127-133页

作者：陈泽林蔡小培张乾赵磊北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

为揭示日照辐射下高速铁路桥隧过渡段无砟轨道温度场的遮挡效应及时空分布特征,基于日照辐射-大气环境-无砟轨道及下部基础三维热流固耦合方法,建立了过渡段无砟轨道日照辐射模型,实现了日照阴影的实时动态识别,并通过现场实测验证了模... 详细信息

为揭示日照辐射下高速铁路桥隧过渡段无砟轨道温度场的遮挡效应及时空分布特征,基于日照辐射-大气环境-无砟轨道及下部基础三维热流固耦合方法,建立了过渡段无砟轨道日照辐射模型,实现了日照阴影的实时动态识别,并通过现场实测验证了模型有效性.结果表明:采用三维热流固多场耦合方法,实现了过渡段无砟轨道三维温度场的精细化求解;日照辐射下,过渡段无砟轨道沿线路纵向温度差达到25.26℃,距隧道口16 m范围内遮挡效应显著;随着隧道纵深增加,过渡段无砟轨道温度变化趋缓,距隧道口超过44 m后,无砟轨道温度基本稳定;一天中无砟轨道纵向温度梯度峰值呈现先增大后减小的变化规律,在14:00达到最值4.82℃/m;桥隧过渡段无砟轨道温度波动幅值大、纵向波动范围小,建议采用分段函数拟合温度纵向分布.

关键词：无砟轨道桥隧过渡段阴影识别三维温度场热流固耦合

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彩色遥感影像阴影颜色特性分析

光子学报 2009年第2期38卷 441-447页

作者：柳稼航杨建峰方涛上海交通大学图像处理与模式识别研究所 200240 中国科学院西安光学精密机械研究所 710119

为了获得具有标识性且易于获取的阴影特征,总结了彩色图像常见的颜色模式,分析和研究了遥感影像中阴影的亮度、色调、饱和度以及阴影区B通道与G通道强度之间的关系等颜色特性.通过系列实验和分析可知:1)彩色遥感影像色调通道中的高亮值... 详细信息

为了获得具有标识性且易于获取的阴影特征,总结了彩色图像常见的颜色模式,分析和研究了遥感影像中阴影的亮度、色调、饱和度以及阴影区B通道与G通道强度之间的关系等颜色特性.通过系列实验和分析可知:1)彩色遥感影像色调通道中的高亮值对阴影区域的位置具有一定程度的指示作用;2)低亮度是遥感影像中阴影的重要特征;3)同一幅遥感影像阴影区的饱和度在整体上具有一致性;4)同一幅遥感影像上,阴影区像素B通道强度与G通道强度的大小关系具有一定程度上的一致性.利用这四种特征进行自动阴影识别的初步结果,验证了这四种特征在对遥感影像阴影区的综合标识上是有效的,可以作为计算机阴影自动检测方法的建模基础.

关键词：阴影特征阴影检测阴影识别图像分割遥感图像

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基于空间特征的汽车阴影分割方法

光电工程 2003年第2期30卷 64-67,71页

作者：王运琼游志胜刘直芳四川大学图像图形研究所四川成都610064

利用阴影区域内的点与背景对应点颜色的比值大小,以及该点和汽车的空间位置关系以及汽车的形状有关的特征,提出一种新的基于空间特征的汽车阴影分割方法。该方法不仅适用于汽车与阴影颜色差别明显时的汽车阴影分割,在当两者颜色相近时,... 详细信息

利用阴影区域内的点与背景对应点颜色的比值大小,以及该点和汽车的空间位置关系以及汽车的形状有关的特征,提出一种新的基于空间特征的汽车阴影分割方法。该方法不仅适用于汽车与阴影颜色差别明显时的汽车阴影分割,在当两者颜色相近时,也能获得较好的分割效果。实验结果显示了该方法的有效性。

关键词：车辆识别系统阴影分割阴影识别空间特征

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基于图像中心旋转的油菜籽粒阴影去除算法

计算机应用 2019年第S2期39卷 247-252页

作者：彭顺正岳延滨李莉婕赵泽英孙长青贵州省农业科学院科技信息研究所

针对油菜籽粒图像阴影会直接影响后续籽粒分割和计数的准确性问题,基于油菜籽粒外观纹理特征提出了一种基于图像中心旋转的多边形扫描阴影去除算法。以油菜黔油早125作为研究对象。采用剖面线分析其籽粒纹理特征,获取目标和阴影灰度分... 详细信息

针对油菜籽粒图像阴影会直接影响后续籽粒分割和计数的准确性问题,基于油菜籽粒外观纹理特征提出了一种基于图像中心旋转的多边形扫描阴影去除算法。以油菜黔油早125作为研究对象。采用剖面线分析其籽粒纹理特征,获取目标和阴影灰度分布规律及分布范围。而后对多边形区域纹理特征分析,结合灰度分布范围约束,最终实现阴影消除。对140张油菜籽粒样本图像进行测试,结果表明:该算法处理每张图像平均耗时1.90 ms,能够很好地去除单粒、连接籽粒之间的阴影,较基于行的灰度统计阴影去噪算法去除阴影更加彻底、准确,鲁棒性更强,虽然处理速度低于前者,仍满足实时性要求。

关键词：油菜籽纹理特征阴影识别阴影定位阴影去除

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机动车辆检测技术的研究及应用

机动车辆检测技术的研究及应用

作者：辛立宽哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

本文以视频检测技术和数字图像处理技术为依托，以“机动车辆检测技术的研究及应用”为课题，对视频交通检测和交通状况监测技术中的图像处理与识别技术进行了研究。论文首先介绍了视频检测技术和车辆识别系统的研究背景，以及国内国外... 详细信息

本文以视频检测技术和数字图像处理技术为依托，以“机动车辆检测技术的研究及应用”为课题，对视频交通检测和交通状况监测技术中的图像处理与识别技术进行了研究。论文首先介绍了视频检测技术和车辆识别系统的研究背景，以及国内国外的研究、应用现状，给出了这项研究的重要意义和前景。其次介绍了视频检测技术的方法和用图像处理和识别技术对目标进行检测和识别的原理。再次，对图像滤波除噪、图像锐化、图像增强、图像分割、特征提取与目标识别等图像处理过程中遇到的问题进行了分析，并在此的基础上，确定了机动车辆违章检测系统设计和实现中所要采用的背景相减法数学模型，完成了背景自动更新。最后，介绍了机动车辆违章检测系统的硬件设计，并采用汇编语言、VB6.0语言和Window98／2000／XP等为软件开发平台，实现了系统的主要功能。通过测试表明，系统设计合理、速度快、稳定性好、性能可靠、功能齐全。本论文的主要特点是： 1．在分析比较视频检测技术的方法的基础上，找出了符合本系统特点的、实用有效的检测方法——背景相减法。并对此方法给出了改进设想。 2．在研究图像处理和识别技术的基础上，针对一般图像采集卡不能同时进行数据采集和数据读取的问题，提出应用双内存的图像采集卡的设计方案。 3．设置虚拟的检测区域，在检测区域内用背景相减法建立数学模型。提出车辆阴影问题的解决方法。 4．在动态投影原理的基础上，提出了背景的自动更新的方案。 5．完成了机动车辆违章检测系统的设计，实现了主要功能，制作了前端检测控制器硬件电路板，实现对违章车辆的检测。开展机动车辆视频检测技术的研究，对于提高我国交通智能管理水平和促进城市道路建设，都具有十分重要的现实意义。

关键词：视频检测系统图像处理图像采集背景更新阴影识别动态投影

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建筑物遥感图像的标识扩充和基座定位方法

建筑物遥感图像的标识扩充和基座定位方法

作者：徐籴北京邮电大学

学位级别：硕士

在对遥感图像的燃气管线隐患智能识别中,采用深度学习的方法对遥感图像中的建筑物进行识别,再结合管线的信息确定隐患的位置,从而实现高效的燃气隐患的检测效率和检测精度。但是,在燃气隐患的判断过程中,需要遥感图像建筑物的基座的信... 详细信息

在对遥感图像的燃气管线隐患智能识别中,采用深度学习的方法对遥感图像中的建筑物进行识别,再结合管线的信息确定隐患的位置,从而实现高效的燃气隐患的检测效率和检测精度。但是,在燃气隐患的判断过程中,需要遥感图像建筑物的基座的信息来更准确地判断其是否与管线形成占压或近距隐患;同时带标注的遥感图像数量较小而且人工标注成本较高。因此,为了高效智能的得到遥感图像建筑物的基座位置并且减少标注成本,本文设计了一种建筑物遥感图像的标识扩充和基座定位方法,实现了在标注数据不足的情况下准确高效地完成遥感图像建筑物的基座定位这一个任务。本文首先提出了遥感图像建筑物基座定位的整体流程,包括遥感图像建筑物整体还原、遥感图像建筑物标识数据扩充、遥感图像建筑物识别、遥感图像建筑物阴影识别及遥感图像建筑物基座定位五个步骤,由五个子模块分别完成。其中,由于对建筑物的阴影识别可以提供基座的定位的部分信息,对遥感图像建筑物的识别有一定的影响,同时建筑物标识数据扩充可以影响建筑物的识别性能且具有更大的挑战,因此本文对遥感图像建筑物标识扩充和遥感图像建筑物阴影区识别两个方面进行了深入的研究。本文基于半监督语义分割网络和阴影识别的编码器-解码器网络,对其中存在的问题进行改进,提出了性能更优的标识扩充和阴影识别方法。本文的主要工作可概括如下:1.提出遥感图像建筑物基座定位流程在基座定位整体流程中,首先将基于基座标注的图像转换为基于建筑物整体的标注图;其次使用标识数据扩充的方法对没有标注的数据生成伪标签;接着分别对建筑物和阴影进行识别得到分割结果,最后完成对遥感图像建筑物基座的定位。2.遥感图像建筑物标识数据扩充方法的改进在改进后的半监督语义分割网络中,首先通过改进参考值来修改像素级判别器的损失函数以实现对像素正误的正确预测,其次通过增加图像级判别器并且使用其预测结果作为动态阈值的方法,将固定阈值变换为动态阈值,提升模型的鲁棒性。改进后的半监督语义分割网络比之前的网络在PASCALVOC2012验证集上平均交并比(mIOU)值上提升了 2.1%。3.遥感图像阴影识别方法的改进在该模块中,首先设计了带注意力机制的特征块的模块,通过将不同大小的特征图分割为小块再进行特征提取的方式,提升了小面积阴影区域的识别。同时增加权重生成模块和权重融合模块,以及空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)模块和带权重的损失函数,增强对上下文语义信息的提取。改进后的算法比之前的模型在UCF数据集上平均错误率(BER)值提升了 10.7%。综上所述,本文设计的建筑遥感图像标识扩充和基座定位方法利用深度学习模型实现在较少数据标注情况下的高性能建筑物基座定位,该方法在公开数据集及实际的数据集中进行验证,结果均表明本文提出的方法具有更高效的性能,具有广泛的应用价值。

关键词：半监督语义分割阴影识别建筑物基座定位