数字摄像法测量能见度仪器系统比对实验

文章介绍了数字摄像法测量能见度仪器系统 (DPVS)的基本原理 ,DPVS通过数字摄像机直接摄取选定目标物的图像 ,并将该图像直接输入计算机进行分析处理 ,自动获取能见度值。DPVS能见度仪与常用能见度仪比对实验结果表明DPVS已基本可以应用。

数字摄像能见度系统及其比对实验

传统的光学能见度仪分别存在各自的观测缺陷.数字摄像能见度观测系统是采用先进的数字摄像技术,完全仿照人眼观测能见度的原理,根据能见度的定义研制的新型能见度自动观测仪.本文重点介绍了它的基本原理、系统组成、硬件结构以及软件流程.最后给出了数字能见度仪与传统光学能见度仪及人工观测的比对结果.结果显示三者具有相同的变化趋势,但存在一定的观测差异.在降雨等复杂天气条件下,会有较大差异.

数字摄像能见度仪控制系统设计及对比数据分析

数字摄像能见度自动监测仪(Digital Photographic Visibility System,简称DPVS)采用仿照人工目测能见度的方法测量能见度,比人工目测和其他器测更具经济性和客观性。文章以DPVS工作原理为引,对DPVS的系统搭建、控制系统集成、通讯系统集成等方面做了详细介绍。文中将DPVS、散射仪、透射仪三种观测设备在降雨天及雾霾天观测数据进行了比对分析,并对实验中遇到的一些问题进行了分析研究,并提出了相应的解决办法。

基于数字摄像能见度仪的北京地区降雨和雾霾天气能见度对比分析

数字摄像能见度仪(Digital Photographic Visibility System,DPVS)仿照人工目测能见度的原理测量大气能见度。本文应用2017年3-8月北京地区DPVS、前向散射仪(PWD22)、大气透射仪(LT31)三种观测仪器在降雨天气和雾霾天气观测数据进行了对比。结果表明:能见度观测数据与相对湿度、颗粒物浓度、降水粒子等要素之间有明显的负相关性;在低能见度天气条件下,三种仪器观测数据变化趋势一致,但存在一定的差异;DPVS在中雨天气、大雨天气、暴雨天气和中度雾霾天气中,观测数据离散性更小,稳定性更好。但DPVS在白天和夜间的交替过渡期观测值不够稳定,这也是今后算法优化的重点方向。

数字能见度仪中目标物自动定位技术

针对相机抖动和旋转造成的观测目标物定位不准确的问题,提出了新颖的快速抗旋转匹配算法,该方法利用与运算形成卷积运算的模式,使匹配时间呈指数级下降.大量实验结果表明,利用该算法,数字摄像能见度仪的目标物自动定标准确,单次定标时间平均为24.2 ms,在相同情况下比原始算法至少快200倍以上,且观测准确度比普通算法提升7倍多,比手动定位观测提升将近5倍.基于该算法的数字摄像能见度仪测量结果符合世界气象组织对能见度仪研制标准的要求,且价格更低,具有广阔的应用前景.

数字摄像能见度仪的设计与实现

目前,国内外尚没有完全按照能见度定义研制的大气能见度自动观测仪出现。针对这一问题,基于人工观测能见度原理,有效利用CCD数字摄像技术构建了数字摄像能见度自动观测系统(DPVS),研制出一款完全按照能见度定义的新型大气能见度自动观测仪,这为国内外大气能见度的观测提供了一个有效的解决方案。实验结果表明,该系统能够有效观测大气能见度,能见度较低时,该系统对比透射仪器的观测误差在10%左右,而能见度较高时,该系统对比透射仪器的观测误差则在20%左右,且新型自动观测仪的各项指标均符合世界气象组织对能见度仪研制标准的要求。