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全天空成像仪

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采用60m基线的双站可见光成像仪和扫描式红外成像仪构建地基双波段全天空测云系统，双站可见光成像仪根据双站测距原理准确地获取云底高，可见光全天空成像仪asi，通过全方1位立体扫描获取全天空可见光云图，扫描式红外成像仪基于大气辐射传输原理测量云底亮温，反演云底高度，通过全方1位立体扫描获取全天空红外云图。结合双站可见光成像仪测得云底高，全天空成像仪asi，对大气温度垂直递减率进行实时订正，提高扫描式红外成像仪反演云底，达到双波段云底高数据融合目的;基于小波变换多分辨率分析的图像融合技术，对全天空可见光和红外云图进行图像融合，提高能见度低、以及雾、霾等天气条件下云量计算准确度;实现昼夜云高、云量同时观测。

数字天空成像仪

数字天空成像系统——红外云天仪通过对全天空进行立体扫描测量红外温度而形成全天空红外辐射亮温分布图，红外云天仪可替代以往云观测手段，获得全天时、对天空云状和云量的区分更加细化的客观定量云观测数据。经过多年多地外场观测试验和比对，表明该仪器性能，可获取高时间分辨率的云信息。该仪器由大气所自主研发，先后获得基1金委科研仪器基础专项和气象行业专项的支持，2010年取得国家发明ZL 200910222988.5；2011年，大气所将“红外云天仪”使用权独1家转让给江苏省无线电科学研究所有限公司，用于面向中国气1象局业务系统云自动化观测仪器开发。该公司负责产品工艺、环境适应性、可靠性等硬件部分工程化转化和改进，大气物理研究提供相关技术支持以及改进反演算法，目前该仪器已经在部分气1象局推广使用。

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全天空成像仪原理及构造

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全天空成像仪主要的部件有：照相机、带有加热装置的半球镜面、镜面上方的遮光带以及下方的电子设备系统。该仪器可以在白天自动进行全天空云量的持续监测，其工作原理是：通过仪器上方的照相机垂直向下拍摄带有加热装置的半球镜面，得到当时天空所呈现的图像，并将拍摄得到的图像自动存储到计算机上进行云量计算和处理。大气、云粒子对可见光具有不同的散射原理：大气分子对可见光的散射与λ4成反比，如果天空为晴空，对蓝光波段的散射远远大于对红光波段的散射，因此晴空呈现蓝色；而云粒子对可见光的散射，在不同的波段散射的程度是相当的，asi全天空成像仪asi，因此云体呈现白色。根据不同的散射原理，可以从图像信息值（RGB值）中区分云与蓝天。自然界中的可见光都是按照一定的比例混合而得到，任意一种颜色都可以用红（R）、绿（G）、蓝（B）三色混合而成，图像中的每个像素点均含有RGB三个亮度值，而RGB值在一定程度上反映了红（中心波段为650nm）、绿（中心波段为570nm）、蓝（中心波段为450nm）这三个波段的辐射强度。因此，首先提取图像中的信息值（RGB值），计算每个像素点的红蓝比值（定义为：R/B），然后设定合理的阈值来判别像元点是否为云点，这种方法被称为阈值识别法。