一种基于摄像头对光源技术的太阳自动跟踪器的制造方法
【专利摘要】一种基于摄像头对光源技术的太阳自动跟踪器，它涉及光源跟踪【技术领域】。其特征在于它包含串口线(1)、电路板MCU(2)、摄像头(3)、散光片(4)、凸镜(5)、滤光片(6)、外层遮光桶(7)，所述电路板MCU(2)的左侧连接有串口线(1)，电路板MCU(2)的右侧设置有摄像头(3)，摄像头(3)的右侧设置有散光片(4)，散光片(4)的右侧设置有凸镜(5)，凸镜(5)的右侧设置有滤光片(6)，滤光片(6)的右侧设置有外层遮光桶(7)。它利用摄像头获取光源投射的光斑图像，再用单片机计算光斑位置，可实现对光源精确可靠的跟踪，利用图像识别，非常贴近人眼识别，不但精确可靠，而且抗干扰能力强。
【专利说明】一种基于摄像头对光源技术的太阳自动跟踪器
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及光源跟踪【技术领域】，具体涉及一种基于摄像头对光源技术的太阳自动跟踪器。
【背景技术】
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[0002]随着人们的环保意识不断增强，对太阳能直接利用的应用越来越多，例如太阳能发电，太阳能灶，太阳光导入等等；而光线跟踪技术则成为太阳能利用效率的关键。
[0003]传统的太阳跟踪技术包括四象限探测器，或者通过日期时间和当地经纬度计算太阳位置。前者自身的成本较高，而且易受环境干扰；后者虽然算法在理论上精度到0.02角度以内，但是对机械部分精度要求太高,成本也就更高了。
实用新型内容:
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于摄像头对光源技术的太阳自动跟踪器，它利用摄像头获取光源投射的光斑图像，再用单片机计算光斑位置，可实现对光源精确可靠的跟踪，利用图像识别，非常贴近人眼识别，不但精确可靠，而且抗干扰能力强。
[0005]为了解决【背景技术】所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案:它包含串口线、电路板MCU、摄像头、散光片、凸镜、滤光片、外层遮光桶，所述电路板MCU的左侧连接有串口线，电路板MCU的右侧设置有摄像头，摄像头的右侧设置有散光片，散光片的右侧设置有凸镜，凸镜的右侧设置有滤光片，滤光片的右侧设置有外层遮光桶。
[0006]本实用新型工作原理:太阳光先经过滤光片进行隔热和减弱强度，再经过凸镜在散光片上形成光斑影像，后端的摄像头捕捉散光片上的光斑图像(使用黑白模式便于图像识别)，保存到FIFO(高速缓存)里面保持，单片机(MCU)读取光斑图像，计算光斑位置，和校准的位置比较，把偏移量通过串口报告给采光设备控制器。
[0007]本实用新型具有以下有益效果:它利用摄像头获取光源投射的光斑图像，再用单片机计算光斑位置，可实现对光源精确可靠的跟踪，利用图像识别，非常贴近人眼识别，不但精确可靠，而且抗干扰能力强。
【专利附图】
【附图说明】
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[0008]图1是本实用新型结构示意图；
[0009]图2是本实用新型实施例结构示意图；
[0010]图3是本实用新型计算光斑流程图。
【具体实施方式】
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[0011]参看图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案:它包含串口线1、电路板MCU2、摄像头3、散光片4、凸镜5、滤光片6、外层遮光桶7，所述电路板MCU2的左侧连接有串口线1，电路板MCU2的右侧设置有摄像头3，摄像头3的右侧设置有散光片4，散光片4的右侧设置有凸镜5,凸镜5的右侧设置有滤光片6,滤光片6的右侧设置有外层遮光桶7。
[0012]本【具体实施方式】工作原理:太阳光先经过滤光片进行隔热和减弱强度，再经过凸镜在散光片上形成光斑影像，后端的摄像头捕捉散光片上的光斑图像(使用黑白模式便于图像识别)，保存到FIFO (高速缓存)里面保持，单片机(MCU)读取光斑图像，计算光斑位置，和校准的位置比较，把偏移量通过串口报告给采光设备控制器。
[0013]本实用新型具有以下有益效果:它利用摄像头获取光源投射的光斑图像，再用单片机计算光斑位置，可实现对光源精确可靠的跟踪，利用图像识别，非常贴近人眼识别，不但精确可靠，而且抗干扰能力强。
[0014]实施例:
[0015]参看图2，本【具体实施方式】与双轴控制器连接关系:它包含对光跟踪器a、采光设备b、前后旋转装置C、左右旋转装置d、控制器e，所述采光设备b的上端设置有对光跟踪器a，采光设备b的下端设置有前后旋转装置C、左右旋转装置d，所述左右旋转装置d上设置有控制器e，控制器e通过串口线分别与对光跟踪器a、前后旋转装置C、左右旋转装置d连接。
[0016]控制器e通过驱动电机，可以控制采光设备b的左右、前后两个角度，在这里步进电机因为速度容易掌控，在精确对准时有优势，但是转速不如直流电机；当采光设备b对准后，控制器e发送校准命令给对光跟踪器a，对光跟踪器a保存光斑位置；对光跟踪器a按每秒5次的频率连续报告光斑偏移量给控制器，当太阳移动后，光斑位置变化，双轴控制器根据光斑偏移量按合适的速度和方向调整采光设备b的角度，直到偏移量足够小而完成对太阳的跟踪。
[0017]参看图3，本实施例计算光斑的流程:
[0018]步骤一:初始化:X= O, Y = O, SumX = O, SumY = O, Count = O ；
[0019]步骤二:取亮度值L = X，Y处的亮度值；
[0020]步骤三:若L大于额定值F表示找到光斑,累加当前坐标SumX = SumX+X, SumY =SumY+Y,计数光斑点数 Count = Count+1 ；
[0021]步骤四:取下一个位置X = X+1，若到行尾(X = 240)则下一行，Y = Y+1,X = O ；
[0022]步骤五:若未到最后一行(Y < 240)，回到2 ；
[0023]步骤六:已取完亮度图上所有的点，LX = SumX/Count, LY = SumY/Count, LX和LY即是光斑中心点坐标。
【权利要求】
1.一种基于摄像头对光源技术的太阳自动跟踪器，其特征在于它包含串口线(I)、电路板MCU (2)、摄像头(3)、散光片(4)、凸镜(5)、滤光片(6)、外层遮光桶(7)，所述电路板MCU(2)的左侧连接有串口线(1)，电路板MCU(2)的右侧设置有摄像头(3)，摄像头(3)的右侧设置有散光片(4)，散光片(4)的右侧设置有凸镜(5)，凸镜(5)的右侧设置有滤光片(6)，滤光片￠)的右侧设置有外层遮光桶(7)。
【文档编号】G05D3/12GK204087001SQ201420574825
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】周刚, 彭慧平, 沈旭强 申请人:彭慧平