周俊平

（内蒙古乌兰察布职业学院，乌兰察布 012000）

0 引言

从20世纪70年代至今，太阳能科技发展迅猛，太阳能利用方式层出不穷,降低成本，提高利用率，已经成为科学家所面临的主要问题。研究一种新的太阳跟踪方式提高太阳能的接收效率，精确地跟踪太阳可以提高光伏发电的效率，缓解在利用过程中成本过高的压力。

1997年美国研制了单轴太阳跟踪器，通过手动调节南北方向，完成了东西方向的自动跟踪；1998年美国加州成功的研究了ATM两轴跟踪器，在太阳能面板上装有集中阳光的菲聂耳透镜，进一步提高了热接收率；2002年美国亚利桑那大学推出了新型太阳能跟踪装置，利用控制电机完成跟踪，采用结构紧凑、重量轻的铝型材框架结构，拓宽了跟踪器的应用范围；虽然国内外的很多科研人员对太阳能跟踪系统做了研究，取得了一定的成效，但各种算法都存在自己特定的应用局限性和缺陷。探求一个算法简单、鲁棒性佳、自适应性好、实时性强的跟踪系统是国内外学者未来的研究重点。本文重点研究晷针阴影的检测、分析算法和太阳角度的求解方法，提出基于H分量的阴影检测算法，对其进行阴影检测，接着根据分析得到的阴影的长度和位置信息，求出太阳的高度角和方位角。

1 由晷针阴影求太阳角度的基本原理

在阴影检测过程中，成功检测阴影有三个条件：1）背景是静止的，并且摄像机也是静止的；2）背景是平坦的，能被阴影平滑地覆盖；……