雨滴譜能量觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

REMS系統(tǒng)的基本原理來自于攝影測量的三維深度測量技術(shù)。系統(tǒng)通過布置合理的拍攝光環(huán)境，在降雨過程中對通過觀測視野的雨滴進(jìn)行高速連續(xù)拍攝。系統(tǒng)內(nèi)置的立體相機(jī)在同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下記錄雨場數(shù)據(jù)。得到現(xiàn)場數(shù)據(jù)后，經(jīng)過系統(tǒng)的分析軟件計(jì)算獲得降雨的雨滴直徑、速度分布，并給予這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步得到?jīng)_量、雨量、雷達(dá)系統(tǒng)反演等參數(shù)。

系統(tǒng)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

立體相機(jī)的高速同步技術(shù)。本系統(tǒng)區(qū)別于常規(guī)的線掃描技術(shù)，直接采用面陣相機(jī)拍攝實(shí)際的雨滴影像，計(jì)算雨滴在三維空間的實(shí)際位置和尺寸。

低照度影像的解譯技術(shù)。降雨過程中大氣光環(huán)境照度低、雨滴本身的對比度低，高速攝影時(shí)快門時(shí)間短。這些因素的共同作用下導(dǎo)致原始的觀測影像能見度有限，我們采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的視覺技術(shù)有效的提取出雨滴的信息。

雨滴場景的三維重建技術(shù)。降雨過程中雨滴在三維空間隨機(jī)分布，通過攝影測量的三維空間重建技術(shù)可以有效的反映真實(shí)的雨滴位置，獲得雨滴的真實(shí)位置并精確的計(jì)算獲得雨滴的實(shí)際直徑。

觀測系統(tǒng)的防雨技術(shù)。相機(jī)系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)都是防雨級別較低的弱電設(shè)備，為了長時(shí)間在野外作業(yè)，為此我們研制了行之有效的防雨的觀測窗口技術(shù)。