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《基于視覺測量的碟式聚光器面形檢測研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級：非密中圖分類號：TK512碩士學(xué)位論文基于視覺測量的碟式聚光器面形檢測研究研究生：彭黎導(dǎo)師：彭佑多學(xué)科：機(jī)械工程研究方向：機(jī)電系統(tǒng)動力學(xué)與控制2018年5月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterDishconcentratorfacedetectionresearchbasedonthevisualmeasurementCandidate：LiPengSupervisorandRank：A/professorYouduoPeng基于視覺測量的碟式聚光器面形檢測研究學(xué)位類型學(xué)歷碩士
2、作者姓名彭黎作者學(xué)號15010301021學(xué)科（專業(yè)學(xué)位類別)機(jī)械工程研究方向（專業(yè)領(lǐng)域)機(jī)電系統(tǒng)動力學(xué)與控制導(dǎo)師姓名及職稱彭佑多教授實踐導(dǎo)師姓名及職稱所在學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院論文提交日期2018年5月26日學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文
3、版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要在這個能源逐漸匱乏的年代，太陽能光熱發(fā)電技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī)。太陽能聚光器作為太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其面形情況直接決定聚光系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而影響到整個系統(tǒng)的
4、熱發(fā)電效率。因此，聚光器鏡面的面形檢測工作具有重要意義。本論文以碟式聚光器為研究對象，基于視覺測量的方法對鏡面各標(biāo)志點進(jìn)行實際測量，獲得相應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。運(yùn)用最小二乘法原理擬合得到鏡面實體模型，并根據(jù)曲面輪廓度誤差的定義分析其擬合誤差。計算鏡面的斜率偏差，并以球形接收器為分析對象，計算出整個聚光系統(tǒng)的位移偏差和截斷因子。運(yùn)用Tracepro光學(xué)軟件對比理想鏡面和實際測量鏡面的聚光性能。本文展開研究的具體過程如下：首先，基于視覺測量原理，建立以碟式聚光器和CCD相機(jī)為主要實驗設(shè)備的實驗平臺，根據(jù)需要采集不同角度的實物圖像。
5、利用Matlab軟件標(biāo)定攝像機(jī)，獲得攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，并對圖像進(jìn)行畸變矯正。編寫算法對圖像進(jìn)行消噪、二值化等處理，運(yùn)用橢圓中心點原理提取標(biāo)志點圖像坐標(biāo)，通過計算得到鏡面各標(biāo)志點的三維數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)測量得到的三維數(shù)據(jù)，以最小二乘法進(jìn)行實際擬合，獲得聚光器鏡面實體模型以及其擬合曲面方程，利用曲面輪廓度誤差的定義具體計算分析了其擬合誤差。進(jìn)一步并以球形接收器為分析對象，計算了鏡面的面形評價參數(shù)，包括斜率偏差，位移偏差和截斷因子。整體斜率偏差為5.56mrad，位移偏差為3.67mrad，截斷因子隨邊緣角的增大而增大。最后，
6、運(yùn)用Tracepro光學(xué)軟件建立碟式聚光系統(tǒng)實體模型，包括碟式反射鏡面和球形接收器。設(shè)置球形接收器表面均為理想接收器，對比理想反射鏡和實際測量的帶有光學(xué)誤差的反射鏡兩種情況下光斑及能流的分布情況。整個研究過程表明，基于視覺測量的面形檢測系統(tǒng)能快速、有效的檢測聚光器面形，實用性較強(qiáng)，能為聚光器制造及應(yīng)用提供有價值的參考。關(guān)鍵詞：碟式聚光器；視覺測量；曲面擬合；面形評價；光學(xué)分析IIIABSTRACTInthiseraofenergyscarcity,solarpowergenerationtechnologyisfull
7、ofvitality.Asakeycomponentinsolarpowergenerationsystem,solarenergyconcentratordirectlydeterminesthethermalconversionefficiencyofthecondensingsystem,thusaffectingthethermalpowergenerationefficiencyofthewholesystem.Therefore,thefaceshapedetectionofcondensermirrori
8、sofgreatsignificance.Inthispaper,adishconcentratorisusedastheresearchobject.Basedonthemethodofvisualmeasurement,theactualmeasurementofeachmarkpointinthemirroriscarrie
