光学雨量传感器的校准及标定方法研究
气象监测在气候变化研究、灾害预测、农业耕作等领域有着广泛的应用,目前正朝着多样化、精细化的方向发展,传统的雨量检测技术已不能满足现代气象测量的要求,光学雨量传感测量系统应运而生,逐渐成为热门研究课题。本文对现有的光学雨量测量系统的误差原因进行了深入的分析并提出了校准方案,最后通过实验进行了验证。
本文研究工作主要包括以下几个方面：1、介绍了两种光学雨量测量系统的结构以及工作原理,对比两种系统的优缺点,分析了产生误差的原因,并提出了相应的解决方案。2、对采集图像进行预处理：用高斯滤波对图像去噪；用数学形态学方法对边界圆滑和内部空洞填充；提出了一种基于Hough变换的算法消除图像背景中的暗纹。
3、根据采集图像重叠程度的不同,采用相应的分割方案。通过分析实验数据提出了一种针对性的校准方案,并用实验验证了该方案的可行性。
4、用铁球模拟雨滴进行实验,得到采集区域内各部分对应图像的二值化阈值,分析数据后得到测量区域的校准曲面。经实验验证,校准曲面能显著提高光学雨量传感系统的测量精度。