[发明专利]一种吸热器能流密度自动调节装置及方法

权利要求书

1.一种吸热器能流密度自动调节装置，其特征在于，包括：

红外图像采集模块，用于获取所述吸热器的红外图像；

可见光图像采集模块，用于获取所述吸热器的可见光图像；

图像匹配模块，用于将所述红外图像和所述可见光图像进行局部特征图像匹配，以实现所述红外图像中各点和所述可见光图像中各点一一对应；

运算模块，用于根据所述红外图像，计算得到所述吸热器不同区域的实际温度和理论温度的温度差值，并根据所述温度差值，确定所述吸热器能流密度的待调节区域；所述运算模块还用于根据所述可见光图像，计算得到所述待调节区域对应亮度和理论亮度的亮度差值；所述运算模块还用于根据所述亮度差值和所述温度差值，计算得到所述待调节区域对应的定日镜调整数量；

镜场控制模块，用于根据所述定日镜调整数量，控制调整与所述待调节区域对应的所述定日镜的追日数量，以调整所述待调节区域的能流密度。

2.根据权利要求1所述的一种吸热器能流密度自动调节装置，其特征在于，所述镜场控制模块还用于设定所述定日镜的旋转调整角度，并根据所述旋转调整角度控制所述定日镜的方向，以实现控制调整与所述待调节区域对应的所述定日镜的追日数量。

3.一种吸热器能流密度自动调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取所述吸热器的红外图像和可见光图像；

S2：将所述红外图像和所述可见光图像进行局部特征图像匹配，以实现所述红外图像中各点和所述可见光图像中各点一一对应；

S3：根据所述红外图像，计算得到所述吸热器不同区域的实际温度和理论温度的第一温度差值，并将所述第一温度差值和所述吸热器的阈值比较，确定所述吸热器能流密度的待调节区域；

S4：根据所述可见光图像，计算得到所述待调节区域对应亮度和理论亮度的第一亮度差值，所述理论亮度为所述理论温度对应的所述吸热器亮度；

S5：根据所述第一亮度差值和所述第一温度差值，计算得到所述待调节区域对应的第一定日镜调整数量；

S6：根据所述第一定日镜调整数量，控制调整与所述待调节区域对应的所述定日镜的追日数量，以调整所述待调节区域的能流密度。

4.根据权利要求3所述的吸热器能流密度自动调节方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：

S51：增加一面所述定日镜指向所述待调节区域，得到一面所述定日镜对应的亮度变化值Δv；

S52：根据所述第一亮度差值ΔV₁和所述亮度变化值Δv，计算得到第一换算系数m：

m＝ΔV₁/Δv

S53：根据所述第一换算系数m和所述第一温度差值ΔT₁，计算得到所述待调节区域对应的所述第一定日镜调整数量ΔN₁：

式中，α为温度差值换算系数常量，ΔN₁为正则为增加所述待调节区域对应的所述定日镜数量，ΔN₁为负则为减少所述待调节区域对应的所述定日镜数量。

5.根据权利要求4所述的吸热器能流密度自动调节方法，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：

S61：根据所述第一定日镜调整数量，确定所述待调节区域所需调整的所述定日镜，并计算得到各个所述定日镜的旋转调整角度；

S62：根据所述旋转调整角度控制各个所述定日镜的方向，以实现控制调整与所述待调节区域对应的所述定日镜的追日数量。

6.根据权利要求4或5所述的吸热器能流密度自动调节方法，其特征在于，所述步骤S6之后还包括步骤S7，所述步骤S7包括以下步骤：

S71：重新执行所述步骤S1至所述步骤S2，以获取所述吸热器的新红外图像和新可见光图像，且所述新红外图像中各点和所述新可见光图像中各点一一对应；

S72：根据所述新红外图像，计算得到所述吸热器不同区域的实际温度和理论温度的第二温度差值ΔT₂，并将所述第二温度差值ΔT₂和所述吸热器的阈值比较，重新确定所述吸热器的各个区域：

若无所述待调节区域，则所述吸热器的能流密度不需调整；

若存在所述待调节区域，则执行以下步骤：

S721：根据所述新可见光图像，计算得到所述待调节区域对应亮度和理论亮度的第二亮度差值ΔV₂，并根据所述第二亮度差值ΔV₂和所述第一换算系数m，更新得到第二换算系数m′：

m′＝m×ΔV₁/|ΔV₁-ΔV₂|

S722：根据所述第二换算系数m′和所述第二温度差值ΔT₂，计算得到所述待调节区域对应的第二定日镜调整数量ΔN₂：

S723：根据所述第二定日镜调整数量ΔN₂，控制调整与所述待调节区域对应的所述定日镜的追日数量，以调整所述待调节区域的能流密度，并将所述第二换算系数m′赋值给所述第一换算系数m，且重复执行所述步骤S7，直至无所述待调节区域。