CN108139115B - 用于定日镜的校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于定日镜的校准方法，所述方法包括以下步骤：执行至少一次搜索，以经由人工视觉设备显示至少一个基准，所述人工视觉设备被固定至每个待被校准的定日镜；识别所搜索到的基准；对于每次搜索，捕获所述基准，所述捕获包括捕获通过所述人工视觉设备显示的出现了所述基准的图像以及读取由传感器提供的值；收集并且存储来自所捕获的图像和所读取的数据；将在捕获期间由所述传感器提供的值与根据有效的运动学关系由所述传感器提供的值进行比较；为每次捕获建立一个误差；以及确定新的运动学关系。

Description

用于定日镜的校准方法

技术领域

本发明涉及通过经由太阳能接收器捕获太阳能来发电的领域，提出了一种允许在日照时间期间将日光准确地导引至太阳能接收器的用于定日镜的校准方法。

背景技术

中央接收器太阳能热功率发电厂的运行深受定日镜场的效率影响。定日镜场的效率主要取决于定日镜在日照时间期间将日光反射至太阳能接收器的能力。

存在多种多样的解决方案来满足正确地定向定日镜的功能要求。所有定日镜一方面包括致动器诸如旋转马达和线性致动器，且另一方面包括传动系统。所述传动系统是包括诸如带、链、齿轮箱、结构部件、联动装置等的部件的机构。

定日镜包括控制装置，所述控制装置建立致动器的期望设定点(角位置、线性位移等)，以在任何时间将日光充分地反射朝向对应的太阳能接收器。为此，所述控制装置必须使致动器的位置与定日镜的定向关联。此关系被定义为运动学关系，并且可以通过采用代表运动学链的等式的方法、实施使致动器的位置和定日镜的定向关联的表格的方法等来建立。当安装定日镜时，根据定日镜的设计和它们在太阳能场中的位置来在所述控制装置中建立初始运动学关系。

不同类型的问题可以通过产生定日镜的不正确定向(换言之，产生定日镜的反射表面的中央法向矢量不聚焦在期望的方向或不指向期望的方向，使得在日照时间期间未将日光充分地反射朝向太阳能接收器)来改变初始运动学关系。这些问题中的一些是不精确的制造、组装和安装、零件(诸如齿轮或接头)中的不希望的污垢、冲击、其上定位有定日镜的地面、风暴等的结果。

一些已知的定日镜根据方位轴或垂直轴以及仰角轴或水平轴包括两个旋转轴，一些其他已知的定日镜是通常称作“俯仰-翻滚”的类型，一些其他的是通常称作“目标对准”的类型，且一些其他已知的定日镜是基于并行运动学配置。

目前，已知不同的校准方法来校正定日镜的所述不正确的定向。这些众所周知的方法中的一些需要由至少一个操作者逐一地执行定日镜的手动校准。这些方法效率低，且较为适合于具有减少数目的定日镜的定日镜场。

其他已知的方法需要使用昂贵的视觉设备，因为在这些方法中，有必要采用可以同时接收来自一些定日镜的日光的几个反射而不会被损坏的视觉设备。在一些情况中，所述视觉设备附加地需要使用一些过滤器以直接聚焦太阳，这具有的缺点是不允许观察太阳之外的任何其他物体。

还已知一些方法，其中用于校准定日镜的视觉设备和基准这二者被布置在远离定日镜的高杆上。这些条件意味着，除了依赖于所采用的校准方法，这些杆产生的阴影会干扰基准的正确识别的事实之外，所述视觉设备必须准备好抵抗不利的气象条件(诸如雨和雪)。

需要通过视觉设备同时观察太阳和太阳能接收器的常规校准方法具有另一个添加的缺点，所述常规校准方法之一从US2009/249787A1已知。此缺点是需要使用具有高成本的特定透镜的视觉设备来最佳地覆盖一个宽视场，或仅当太阳和接收器接近于它们相对于对应的视觉设备的位置对准时执行校准的限制。

此外，一些常规校准方法不允许同时校准几个定日镜。此事实意味着在存在数万个定日镜的场中存在明显的不期望的缺点，这是由于这些方法需要太多校准时间。

此外，常规校准方法不提供为了使定日镜场的效率最大化而对所有定日镜进行的自动和同时校准。

发明目的

一种用于定日镜的校准方法，所述定日镜包括反射元件并且具有致动器、限定所述致动器的位置的传感器和对于所述定日镜有效的运动学关系。所述方法包括以下步骤：

-执行至少一次搜索，以通过人工视觉设备显示具有已知位置的至少一个基准，所述人工视觉设备以固定方式布置到每个待被校准的定日镜，使得所述人工视觉设备与所述反射元件一起且以相同的方式位移；

-识别所搜索到的基准；

-对于每次搜索捕获所述基准，所述捕获包括捕获通过所述人工视觉设备显示的出现了所述基准的图像以及读取所述传感器的值；

-收集并且存储所捕获和所读取的数据；

-将所捕获的所述传感器的值与根据有效的运动学关系的所述传感器的值进行比较；

-根据捕获的所述传感器的值与根据有效的运动学关系的所述传感器的值之间的差异来为每次捕获建立一个误差；以及

-确定使所述误差最小化的新的运动学关系。

所述人工视觉设备被布置在所述反射元件的背面处、所述反射元件的前面处、所述反射元件的背面和前面之间或所述反射元件的一个横向侧处。

所述基准包括用于被明确地显示、识别和捕获的识别特性。所述基准是自然的或人工的，和/或移动的或静止的。根据沿着所述识别特性的外轮廓拟合的形状中所含有的像素来确定所述基准的位置。

通过具有精确已知位置的一个附加人工视觉设备，在至少一个所述定日镜的反射元件中显示所述基准之一的反射，且确定从所述附加人工视觉设备到所述反射元件的矢量与从所反射的基准到所述反射元件的矢量之间的二等分线。所述方法包括建立所述二等分线与所述人工视觉设备的聚焦方向之间的关系。

通过以下方式执行对所述基准的搜索：通过使所述定日镜的定向改变,直至所述基准的实际位置的像素对应于所述图像的一个特定像素，或通过根据一些已知的设定点、基于有效的运动学关系和所搜索到的基准来使所述定日镜的定向变化。

根据先前所选定的基准或根据向外螺旋运动来执行所述搜索。执行所述搜索一次，更新所述致动器的偏移值。通过显示一个或多个所述基准来执行所述搜索至少两次，对于每次捕获使所述定日镜的定向变化。执行所述搜索至少三次，完全确定所述新的运动学关系。

为了提高所述定日镜的准确度，多于一个的所述人工视觉设备可以以固定方式布置到每个所述定日镜。附加地，每个所述人工视觉设备以固定方式布置到所述定日镜的一个小平面。

具体实施方式

本发明涉及一种用于定日镜的校准方法，所述校准方法使定日镜场的效率最大化，所述定日镜场包括具有精确已知位置的至少一个太阳能接收器。本发明允许同时校准定日镜场中所包括的大量(例如数千或数万个)定日镜。所述数目不受限制，因为可以同时校准所述定日镜场中的所有定日镜，每个定日镜的校准独立于其余定日镜的校准。所述校准方法可以并行应用于所述定日镜场的所有定日镜。

一种用于定日镜的校准系统包括一组所述定日镜、一个控制装置和一组人工视觉设备。每个定日镜包括一个反射元件，所述反射元件进而包括至少一个小平面。此外，每个定日镜具有一个人工视觉设备，所述人工视觉设备以固定方式布置，使得所述人工视觉设备是与所述反射元件一起且以相同的方式移动或移位。所述反射元件具有一个反射侧和一个非反射侧，所述反射侧是日光反射离开所述反射元件的一侧。所述反射元件被配置用于将日光反射到太阳能接收器，并且可以是平面的或者非平面的，例如在它们之间包括一些成角度的小平面或所述反射元件是以凹面形状弯曲。此外，所述人工视觉设备在所述定日镜上的布置是自由的；换言之，它可以在相对于所述反射元件的几何中心点的任何点处。

所述人工视觉设备被配置用于显示、识别和捕获基准，下文描述了所述基准。所述人工视觉设备可以同时显示多于一个的所述基准，但是这不是执行所述方法所必需的。所述人工视觉设备可以逐一地显示所述基准，以执行所述方法。所述人工视觉设备优选地包括低成本和/或小尺寸摄像机。在本发明中采用的人工视觉设备的要求允许这些事实。例如，所述人工视觉设备可以包括被限制为覆盖一个窄视场的透镜，因为所述人工视觉设备可以被采用为仅以通过个体方式显示、识别和捕获所述基准。此外，所述人工视觉设备可以是包括在移动电话中的类型。这是可能的，因为它们还优选地包括通常认为低品质的传感器。

根据一个优选的实施方案，所述人工视觉设备被布置在所述定日镜的后部部分处，换言之，在所述反射元件的定位有非反射侧的背面处。为了显示、识别和捕获所述基准，所述人工视觉设备被布置成相对于对应的定日镜向后地或横向地聚焦。此布置允许通过所述反射元件防止所述人工视觉设备直接暴露至太阳辐射，从而防止其对所述人工视觉设备的寿命的潜在不利影响。此外，此人工视觉设备的布置允许分配反射表面的整个面积来将日光或太阳辐射反射到太阳能接收器。

根据另一优选的实施方案，所述人工视觉设备被布置在所述定日镜的前部部分处，换言之，在所述反射元件的定位有反射侧的前面处。在此情况下，所述人工视觉设备被布置成相对于对应的定日镜向前地或横向地聚焦。由于所述人工视觉设备的尺寸小，所以分配用以反射太阳辐射的反射表面的面积的减小非常少。

根据另一优选的实施方案，所述人工视觉设备被布置在所述反射元件的前面和背面之间，所述反射表面是平面的或非平面的。在此情况下，所述人工视觉设备被布置成向前地、横向地或向后地聚焦。所述人工视觉设备被布置成集成在所述反射元件中，它们被完全地或部分地插入到所述反射元件内(例如通过穿孔部)，或它们被定位在所述小平面之间的空间处。

根据另一优选的实施方案，所述人工视觉设备被布置在所述定日镜的横向部分处，换言之，在所述反射元件的一个横向侧处，并且相对于对应的定日镜向前地、向后地或横向地聚集。以此方式，所述人工视觉设备未减少反射表面的面积。优选地，所述反射元件的至少一部分被放置在太阳和所述人工视觉设备之间，使得防止所述人工视觉设备且更具体地它们的传感器和/或它们的透镜直接暴露至太阳辐射。

在本发明中，所述人工视觉设备相对于所述反射元件的中央法向矢量且更具体地所述反射侧的中央法向矢量在任何方向上聚焦。换句话说，所述人工视觉设备的聚集方向可以是除所述反射侧的中央法向矢量的方向之外的方向。所述中央法向矢量开始于平面反射侧和非平面反射侧这二者的几何中心点。

所述基准被布置成相对于所述定日镜在任何高度处，换言之，在地面上或在相对于所述定日镜升高的位置处，并且在地理上分布在整个定日镜场中或周围。所述基准被布置成使得它们位于所述人工视觉设备的视场中。在所述校准方法期间的任何时间，所述基准的位置在分布它们的3D环境中是精确已知的。

每个所述基准包括通过所述校准系统、借助于所述人工视觉设备和所述控制装置明确地显示、识别和捕获的识别特性。所述基准可以是自然的(诸如天体)或人工的。

自然基准优选地选自恒星、太阳和月亮。自然基准是发射自然光的自然光源。自然基准的识别特性是根据此自然光确定的。优选地，所述识别特性基于自然光的形状。附加地或替代地，所述识别特性可以基于所述自然光的尺寸、颜色和/或强度。

人工基准包括识别元件，通过所述识别元件，人工基准包括识别特性。在基准是人工的情况下，所述识别特性优选地是基于所述识别元件的形状。附加地或替代地，所述识别特性可以是基于所述人工基准的所述识别元件的尺寸、颜色、亮度等。

所述识别元件优选地是由人工基准发射的人工光。所述人工光还可以打开和关闭，用于由所述校准系统明确地显示、识别和捕获。附加地或替代地，它是连续光或闪烁光和/或出于相同目具有特定强度。

替代地，所述识别元件是被配置成使得可以通过所述校准系统、借助于所述人工视觉设备和所述控制装置明确地显示、识别和捕获每个所述基准的物体。所述物体可以包括出于所述目的编码的元件。这些物体可以是被布置为仅用于充当所述基准的面板，或定位在定日镜场中的任何其他元件，并且其除了充当一个所述基准之外，还在所述定日镜场中起另一作用。

根据已经描述的内容，所述基准还是移动的或静止的。在两种情况下，它们的位置在校准方法期间是精确地或准确地已知的。为此，采用装置诸如GPS定位器、激光追踪系统或摄影测量。以此方式，移动的基准可以是设备诸如飞行或未飞行的无人机。

通过所述控制装置来改变或变化所述定日镜的定向，所述控制装置限定了致动器的设定点以定向所述定日镜。换句话说，通过改变或变化致动器的设定点来改变或变化所述定日镜的定向。根据所述定日镜的运动链，所述设定点可以是角位置、线性位移等。在本发明中，所述定日镜不限于任何类型或任何配置。

为了通过所述人工视觉设备在3D环境中显示所述基准，执行搜索。为了执行所述搜索，改变所述定日镜的定向，以用于显示和识别所述基准，所述基准是先前选定的或确定的。以此方式，所述定日镜的定向的变化是根据所述基准的已知位置实现的。如果在所述定日镜的定向的变化之后，未显示先前选定的或确定的基准，则使所述定日镜的定向再次变化(例如根据向外螺旋运动)，直到显示和识别所述基准为止。

在所述搜索之后且通过所述控制装置，捕获对应的基准发生。所述捕获包括捕获由所述人工视觉设备显示的、出现了所搜索到的基准的图像，以及读取确定致动器的位置的传感器的值。所述控制装置还配置用于收集或存储与所述图像和所述读取有关的数据，以供稍后处理。

在出现了所述基准的所述图像中，所述自然光源和所述识别元件可以以非圆形外轮廓出现。这可以是例如因为所述基准是自然的或因为所述识别元件不具有球形形状。此外，虽然具有圆形外轮廓，但是当所述识别元件和所述自然光相对于它们的前部以一个角度(即不向前地)聚焦时，则它们以非圆形外轮廓(诸如椭圆)出现。

为了捕获所述基准，根据定位有所述基准的3D环境中的2D图像，所述控制装置优选地检测所述基准的外轮廓；换言之，所述控制装置检测所述自然光和所述识别元件的外轮廓。在所述检测之后，所述控制装置沿着所述轮廓拟合一个形状。然后通过所述控制装置确定在对应的捕获中所捕获的图像中所述形状的像素，所述像素被限定为位置像素。所述图像中的位置像素代表所述基准在3D环境中的已知的位置。所述位置像素对应于所述形状的任何像素，例如所述形状的中央像素或中点像素。

所述控制装置根据所述基准的位置像素来确定所述基准在所捕获的图像中的位置。此事实在通过所述方法执行的计算中提供了高准确度。

举例而言，当所述识别元件通过所述人工视觉设备未向前地聚焦时，具有球形形状的所述识别元件的外轮廓作为一个圆出现在图像中，并且具有圆形形状的所述识别元件的外轮廓作为一个椭圆出现。在这些情况下，所述控制装置确定在所述图像中出现的圆形和椭圆的位置像素。

当确定所述基准的位置像素时，通过所述像素之一在图像中建立所述基准的位置，所述像素被限定为实际位置像素。

如已经描述的，所述基准是通过它们的识别特性来明确地识别的，但是如果多于一个所述基准包括相同的识别特性或以仅确认所显示的基准是已经搜索的基准，则根据每个所述基准的精确已知的位置来执行一个附加步骤。在显示所述基准之一并且识别了所述基准的识别特性之后，确认所述识别特性对应于定位在对应的人工视觉设备所聚焦到位置的基准的识别特性。此确认是通过所述控制装置来实现的。

根据一个优选的实施方案，对所述基准的搜索涉及改变所述定日镜的定向，直到所述基准的实际位置像素对应于所显示且捕获的图像的一个特定像素为止。所述特定像素是由所述控制装置先前限定的或选择的。所述特定像素对应于所捕获的图像的任何像素，例如所述图像的中央像素或中点像素。

对于此特定像素，当应用所述方法时，所述控制装置根据对于所述定日镜有效的运动学关系限定致动器的位置的设定点，所述设定点被限定为确定所述致动器的位置的传感器的预期值。此运动学关系可以例如是当安装所述定日镜时所建立的初始运动学关系。

从这些值开始，所述定日镜聚焦通过它的人工视觉设备所搜索到的基准，以使得改变所述定日镜的定向，直到所述基准的实际位置像素对应于所述特定像素。因此所述定日镜被定向在所需方向上。然后将限定所述致动器的位置的传感器的对应值的读数(其被限定为限定所述致动器的位置的传感器的实际值)连同预期值收集并且存储在所述控制装置中。

在此之后，建立或计算一个误差。该误差是通过所述控制装置基于限定所述致动器的位置的传感器的实际值和确定所述致动器的位置的传感器的预期值之间的差异确定的。根据此误差，所述控制装置确定所述定日镜在所述定日镜场中的位置和对所述定日镜有效的运动学关系对于朝向太阳能接收器充分地反射日光来说是否正确。

对于此优选的实施方案，可以根据一组特定像素来捕获一组基准，换言之，对于每个特定像素使定日镜定向改变。在此方法中，对于该组具体像素中的每个，独立地建立该误差。换句话说，每当该特定像素不同时，如上文所描述的那样确定每个误差。

所述控制装置根据对于实际值和预期值之间的差异中的每个独立地建立的所述误差的数学最小化过程来确定或识别用于所述定日镜的新的运动学关系，所述数学最小化过程是本领域已知的。此新的运动学关系将是当再次应用所述校准方法时有效的运动学关系。

在所述控制装置中实施的对于定日镜有效的运动学关系被替换成该新的运动学关系，以在将来使用。此替换意味着运动学关系的更新。同时，所述更新意味着所述定日镜的校准。所述更新假定日光在日照时间期间被反射朝向太阳能接收器。

此优选的实施方案的优点是无需校准所述人工视觉设备，即无需知道所述人工视觉设备的内部参数，诸如失真。

根据另一优选的实施方案，所述搜索是根据一些已知的设定点、基于有效的运动学关系和所搜索到的基准、通过使所述定日镜的定向变化来执行的。如果在此搜索之后，所述基准未被显示，则根据例如向外螺旋运动再次使所述定日镜的定向变化，直到所述基准被显示。

以此方式，执行对所述基准的搜索，直到所述基准被显示在图像中的任何位置处；换言之，在一个非特定像素或任意像素处。

在执行对所述基准的搜索之后，对所述基准的捕获发生。在由所述人工视觉设备捕获的图像中，建立所述基准的实际位置像素。此外，收集并且存储限定所述致动器的位置的传感器的实际值。

基于有效的运动学关系，限定所述致动器的位置的传感器的值对应于预期定向。因此，对于所述传感器的一个特定值，预期所述基准之一出现在图像的被限定为位置像素的特定像素处。以相同方式，如果所述基准之一被识别在图像中在特定像素处，则预期所述传感器的对应值。所述传感器的这个值被限定为所述传感器的预期值。

所述控制装置使用实际位置像素来计算所述传感器的限定所述致动器的位置的预期值。如已经所述的，所述传感器的这个值是根据有效的运动学关系在实际位置像素处使所述基准成像的值。

然后，比较所述传感器的实际值和所述传感器的预期值，并且根据二者的差异来计算误差。这相当于使用实际位置像素和预期位置像素之间的间距，其中预期位置像素是根据有效的运动学关系和对应的人工视觉设备的射影属性估计的。

如果所述传感器的实际值和所述传感器的预期值相同，则误差等于零且因此无需执行对应的定日镜的校准。然而，如果所述传感器的实际值和所述传感器的预期值不同，则所述控制装置建立所述误差。因此，对于此优选的实施方案，对于已经捕获的基准，根据所述传感器的实际值和所述传感器的预期值之间的差异来建立或计算所述误差。

以此方式，所述控制装置根据所有误差的数学最小化过程确定新的运动学关系，以全天将日光充分地反射朝向太阳能接收器，因为对于每个定向或捕获建立所述误差。建立所得到的新的运动学关系，使得所述误差被最小化，优选地因此它们等于零在或几乎等于零，从而导致通过对应的定日镜将日光充分地反射朝向太阳能接收器。

在本发明的校准方法中，为了建立所述新的运动学关系，在捕获所述基准期间，根据有效的运动学关系的复杂性的需要使所述定日镜的定向变化多次。换言之，对于通过所述定日镜的大量参数(像例如更复杂的轴配置)限定的有效运动学关系，需要更多的捕获来估计所有所述参数。替代地，如果仅必须估计或验证小数目的参数并且其他被认为是已知的，则可以使用小数目的定向。

作为一个实施例，使用所述捕获之一，对应的定日镜的一个特定定向可以被固定，从而对于具有这样的配置的定日镜的方位轴和仰角轴可以建立一个基准角度，假设所述轴的定向被认为是已知的。此过程不暗示完全地识别运动学关系，而是更新所述致动器的偏移值，或至少所述轴的偏移值。使用多于一个的捕获，可以限定多于一个基准角度，从而将要使用的传感器可以更廉价，因为它们的测量可以在所述特定定向处被校正，从而提高所述定日镜的准确度。这还可以免除每个定日镜中的某个硬件，诸如基准开关或归位开关，因为这些元件被安装以限定基准角度。所有这一切导致所述定日镜的成本降低。

在本发明的校准方法中，如果所述人工视觉设备被校准，对于每次捕获使显示像素的图像的像素变化，则所述校准方法可以使用所述基准之一用于多于一次捕获。以此方式，可以捕获所述基准之一，并且对于每次捕获，所述定日镜的定向变化。因此，可以用仅一个所述基准来执行所述校准方法。换言之，通过改变所述定日镜的定向，使所述基准在图像中移动，并且在图像中使对应于所述基准的实际位置像素的像素变化。

在所述方法中，对于每次捕获，通过控制装置存储限定所述致动器的位置的传感器的实际值和它们的根据有效的运动学关系的预期值。通过所述控制装置，基于所述传感器的实际值和预期值之间的差异建立所述误差。

以一种组合方式，可以使用在对应于所述定日镜的不同定向的图像的一个或多个像素处捕获的基准中的多于一个的基准。

以一种优选方式，对所述基准之一的捕获涉及使所述定日镜的定向尽可能大地变化。实际位置像素均匀地分布在所有图像之上；换言之，不聚集在图像的一部分中。从而，使得所述传感器的实际值的变化最大化，因此降低所述致动器的位置的不确定性的影响。作为一个实施方案，对于每次捕获，可以通过确定在不同的图像的拐角内或周围的对应的基准的实际位置像素来执行所述分布。

在所述校准方法中，所述人工视觉设备的聚焦方向和所述中央法向矢量的聚焦方向优选地是已知的。因此，对于每个定日镜，所述人工视觉设备的聚焦方向和中央法向矢量的聚焦方向之间的关系也是已知的。因为所述人工视觉设备被布置在所述定日镜中，使得所述人工视觉设备与所述反射元件一起且以相同的方式移动或移位，并且对于所述反射元件，所述中心法向矢量是固定的，因此仅必须确定此关系一次。可以在制造过程期间确定此关系。

此关系是允许朝向太阳能接收器充分地反射日光的一个重要因素。因此，如果此关系是未知的，则必须通过一个附加步骤来确定此关系。优选地，在所述方法之后，换言之，一旦建立用于所述定日镜的新的运动学关系，则执行所述附加步骤。

对于此附加步骤，需要至少一个附加人工视觉设备。此附加人工视觉设备包括独立于所述定日镜(换言之，未附接至任何定日镜)的高质量摄像机。优选地，所述附加人工视觉设备被布置在相对于所述定日镜升高的位置中。例如，所述附加人工视觉设备被布置在定日镜场中所包括的中央接收器塔上。所述附加人工视觉设备的位置在3D环境中是精确地已知的，如所述基准的位置的情况一样。

通过所述附加人工视觉设备，在将确定其所描述的关系的定日镜的反射元件中显示所述基准之一的反射。通过所述附加人工视觉设备，在多于一个定日镜的反射元件中可以显示所述基准之一的反射。这允许同时建立用于一个或多个定日镜的所述关系。

在用所述附加人工视觉设备显示所述基准的反射时，通过所述基准的已知位置，所述附加人工视觉设备的已知位置和建立的新的运动学关系，所述中心法向矢量的聚焦方向从而所述定日镜的定向被限制到唯一定向。对于每个定日镜，此唯一定向被确定为从所述附加人工视觉设备到反射表面的矢量和从反射基准到反射表面的矢量之间的等分线。

可以在日照时间期间、在夜晚或以组合方式执行所述校准方法。优选地，在夜晚执行所述校准方法，因为以此方式，日照时间可以被完全致力于将日光反射到太阳能接收器。因此，使所述定日镜场的效率最大化。

如果有必要，则所述控制装置(其管理并且整合本发明的校准方法中所涉及的所有操作、信息和元件)也被配置成校正通过所述人工视觉设备的镜头捕获的图像的固有光学失真。此外，所述控制装置被进一步配置成执行对于从3D环境到2D图像的所需转变适当的数学计算。

Claims (15)

1.一种用于定日镜的校准方法，所述定日镜包括反射元件并且具有致动器、限定所述致动器的位置的传感器和对于所述定日镜有效的运动学关系，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-执行至少一次搜索，以通过人工视觉设备显示具有已知位置的至少一个基准，所述人工视觉设备以固定方式布置到每个待被校准的定日镜，使得所述人工视觉设备与所述反射元件一起且以相同方式位移；

-识别所搜索到的基准；

-对于每次搜索，捕获所述基准，所述捕获包括捕获通过所述人工视觉设备显示的出现了所述基准的图像以及读取所述传感器的值；

-收集并且存储所捕获以及所读取的数据；

-将捕获的所述传感器的值与根据有效的运动学关系的所述传感器的值进行比较；

-根据捕获的所述传感器的值与根据有效的运动学关系的所述传感器的值之间的差异来为每次捕获建立一个误差；以及

-确定使所述误差最小化的新的运动学关系。

2.根据权利要求1所述 的校准方法，其中所述人工视觉设备被布置在所述反射元件的背面处、所述反射元件的前面处、所述反射元件的背面和前面之间，或所述反射元件的一个横向侧处。

3.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中所述基准包括用于被明确地显示、识别和捕获的识别特性。

4.根据权利要求3所述的校准方法，其中根据沿着所述识别特性的外轮廓拟合的形状中所含有的像素来确定所述基准的位置。

5.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中所述基准是自然的或人工的。

6.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中所述基准是移动的或静止的。

7.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中根据先前选定的基准或根据向外螺旋运动来执行所述搜索。

8.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中通过具有精确已知位置的一个附加人工视觉设备，在至少一个所述定日镜中的反射元件中显示所述基准之一的反射，且确定从附加人工视觉设备到所述反射元件的矢量与从所反射的基准到所述反射元件的矢量之间的二等分线，且包括建立所述二等分线与人工视觉设备的聚焦方向之间的关系。

9.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中通过使所述定日镜的定向改变直至所述基准的实际位置像素对应于所述图像的一个特定像素来执行对所述基准的搜索。

10.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中通过根据一些已知的设定点、基于有效的运动学关系和所搜索到的基准使所述定日镜的定向变化来执行对所述基准的搜索。

11.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中通过显示一个或多个所述基准来执行所述搜索至少两次，对于每次捕获使所述定日镜的定向变化。

12.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中执行所述搜索一次，更新所述致动器的偏移值。

13.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中执行所述搜索至少三次，完全确定所述新的运动学关系。

14.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中多于一个的人工视觉设备以固定方式布置到每个所述定日镜。

15.根据权利要求14所述的校准方法，其中每个人工视觉设备以固定方式布置到所述定日镜的一个小平面。