雨滴譜能量觀測系統(tǒng)的設計原理

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。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行高速連續(xù)拍攝。系統(tǒng)內(nèi)置的立體相機在同步信號的驅(qū)動下記錄雨場數(shù)據(jù)。得到現(xiàn)場數(shù)據(jù)后，經(jīng)過系統(tǒng)的分析軟件計算獲得降雨的雨滴直徑、速度分布，并給予這些數(shù)據(jù)進一步得到?jīng)_量、雨量、雷達系統(tǒng)反演等參數(shù)。

系統(tǒng)的幾項關鍵技術

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

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

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

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