全天空成像儀原理：配合機(jī)器深度學(xué)習(xí)算法的運(yùn)用，提高云的自動(dòng)化觀測(cè)程度【型號(hào)推薦：TH-TK2，物聯(lián)網(wǎng)一體化設(shè)備，云境天合支持定制服務(wù)】在氣象觀測(cè)領(lǐng)域，全天空成像儀通過光學(xué)成像與人工智能技術(shù)的深度融合，構(gòu)建起高精度、智能化的天空狀態(tài)感知體系。其核心工作原理基于大氣分子與云粒子對(duì)可見光散射特性的差異——晴空時(shí)大氣分子對(duì)藍(lán)光的散射強(qiáng)度遠(yuǎn)高于紅光，呈現(xiàn)藍(lán)色；而云粒子對(duì)各波段光散射均勻，呈現(xiàn)白色。設(shè)備搭載的高性能魚眼鏡頭可覆蓋220°以上視野，定時(shí)捕獲全天空紅、綠、藍(lán)三波段圖像，同步通過太陽(yáng)跟蹤裝置動(dòng)態(tài)遮擋直射光，避免感光元件受損。結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行像素級(jí)分析：通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取云層紋理特征，利用通道加權(quán)-特征融合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)深層語(yǔ)義識(shí)別能力，精準(zhǔn)區(qū)分云與藍(lán)天；再通過特征矩陣計(jì)算云量占比，并追蹤云層移動(dòng)軌跡。這種“光學(xué)感知+智能解析"的模式，不僅實(shí)現(xiàn)了云狀、云量、云軌跡的自動(dòng)化識(shí)別，更將人工觀測(cè)誤差率降低，為天氣預(yù)報(bào)、太陽(yáng)能資源評(píng)估等領(lǐng)域提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

一、概述

隨著自然科學(xué)的發(fā)展，云的觀測(cè)持續(xù)被重視。在早期，對(duì)于云的觀測(cè)，需要專業(yè)人員通過肉眼來觀測(cè)，手動(dòng)記錄觀測(cè)結(jié)果，觀測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確程度因觀測(cè)人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平不同存在很大差異。為了降低人力成本、提高觀測(cè)精度，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的對(duì)天空全天候自動(dòng)觀測(cè)，逐漸用全天空成像儀替代了人工觀測(cè)，全天空成像儀配合機(jī)器深度學(xué)習(xí)算法的運(yùn)用，極大的提高了云的自動(dòng)化觀測(cè)程度，增強(qiáng)了人們對(duì)太陽(yáng)能資源的研究和利用能力。

二、功能說明

全天空成像儀為我司自主研制的新一代全自動(dòng)、全色彩天空成像設(shè)備，該設(shè)備擁有220°超大可視角度，通過IOT智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠把實(shí)時(shí)獲取的圖像信息和氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖擞?jì)算中心，數(shù)據(jù)經(jīng)質(zhì)控、AI圖像識(shí)別模型處理后，將實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)、云的覆蓋率、透光率及附加的天氣數(shù)據(jù)通過多種形式提供給用戶終端。

三、硬件規(guī)格參數(shù)

圖像傳感器：1/2.7"Progressive Scan CMOS 500萬(wàn)像素（默認(rèn)200萬(wàn)輸出，200萬(wàn)，300萬(wàn)，500萬(wàn)三擋可通過云端遠(yuǎn)程調(diào)整）

最di照度：彩色：0.01Lux F1.2

圖像信噪比：≥50dB(AGC OFF)

寬動(dòng)態(tài)范圍：≥80dB

最大圖像分辨率：2592×1944

支持圖像分辨率：2592×1944/2560×1920/2048×1536/1080P(1920×1080)

鏡頭視角：約220°全魚眼

焦距（Focal length）：2.8mm

通光孔徑（Aperture）：F1.8

輸入電壓范圍：11~13.5VDC，標(biāo)準(zhǔn)輸?電壓：12VDC（支持適配器與太陽(yáng)能兩種供方式）

整機(jī)大功耗不超過10W，平均功耗6.5W

網(wǎng)絡(luò)通訊方式：4G

溫濕度傳感器：

溫度：傳感器精度±0.3℃，精度適用量程0℃~65℃，使用范圍-20℃~55℃

濕度：傳感器精度±3%RH，精度適用量程10%RH~90%RH，使用范圍0%RH~100%RH

大氣壓傳感器：傳感器精度±1hpa量程300hpa~1100hpa

工作溫度-20℃~55℃

按鍵：

電源按鍵：開機(jī)/關(guān)機(jī)

設(shè)置鍵：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中，按下后等待一段時(shí)間，設(shè)備進(jìn)入藍(lán)牙模式，用于用戶綁定和重設(shè)網(wǎng)絡(luò)

指示燈：

開機(jī)：黃燈長(zhǎng)亮不超過5s

藍(lán)牙模式：紅燈綠燈，每秒間斷閃爍

運(yùn)行狀態(tài)：4G網(wǎng)絡(luò)模式，每10s綠燈閃一次

網(wǎng)絡(luò)無(wú)可用：紅燈閃爍30秒

天氣數(shù)據(jù)和圖像采樣頻率可調(diào)，快1分鐘上傳一次

產(chǎn)品材質(zhì)：PC

外部尺寸（長(zhǎng)寬高）：305x175x330mm

防水等級(jí)：IP55

產(chǎn)品重量：2kg

安裝方式：立桿

單套配置清單