测量两种形状之间的距离

Question

我有一个项目要做，就是：

我们有一个发电机，需要5分钟才能开始工作，我们还有太阳能发电站，发电机应该在日落前5分钟启动，日出时关闭，

但是，由于总是有云存在于细胞和太阳之间，我们需要发明一些装置来估计向太阳方向的可见云之间的距离，并计算出云覆盖太阳前的时间，以便在电池和太阳之间到达1分钟前向发电机发信人发送信号。

我的想法是获取太阳跟踪器并在上面安装一个照相机，这样我就可以在图像中对太阳进行中心化，然后我可以做一些自动分析来估计每个云覆盖太阳的风险。

但是，因为云没有标准形状，所以几乎不可能计算出两种形状(太阳、云)之间的距离。

从把太阳对准摄像机的想法出发，我能做些什么来计算太阳和云层之间的距离，用相机的镜框来计算？

P.S:摄像头有一个带有逐帧广播功能(JPG帧)的web访问接口，我是一个PHP程序员(但仍然可以接受任何其他编程语言的建议)。

编辑：作为@Nicky的回答，过程是，我必须测量两个帧之间的距离差，才能知道云的速度，并计算它到达照片中的太阳区域。

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在以下情况下，应用程序应该向某个设备发送ping，以便它可以启动生成器：

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Answer 1

如果我理解正确的话，你必须给电源供电。第一个是太阳能，第二个是你的发电机。发电机需要5分钟的负荷，而且由于你不想没有电源，所以你想要一些东西来预测你的太阳能电源什么时候会被云层损坏，这样你就可以提前启动你的发电机了。这位本格说，有几件事你可以做。我不太清楚这些事情，但这些都是你可以尝试的想法。

1. 建立一个函数，找出与你的框架中的太阳最接近的云层。(云是白色的，太阳是黄色的，天空是蓝色的)。在一定的时间间隔内这样做。如果云越来越近，您可以计算云越来越近的速度。(您可以以像素每秒进行此操作)。你可以估计云遮住太阳需要多长时间。
2. 安装紫外线感应器。云从来没有看上去那么紧凑。它里面有很多水分子，阻挡了电磁波谱上的某些射线。我们也许能看到大部分云，但在云层周围，有一个很大的部分我们看不见，但传感器可以。所以，设置你的传感器，让它瞄准太阳。如果强度降低，以一定的速度或什么，你可以决定云正在接近，它可能需要多长时间。

祝好运!

Answer 2

我相信使用javascript和PHP很难解决您的问题。您说您正在考虑使用其他语言，那么我建议您查看openCV (计算机视觉)。

然后，使用java版本进行处理(http://www.processing.org/)可能是快速启动和运行的最简单方法：http://ubaa.net/shared/processing/opencv/。

然后，您可以使用这些不同教程的混合物来获得您正在寻找的结果：

chess.html#cameracalibrationsquarechessboardtutorial

subtraction.html#background-subtraction

classifier.html#cascade-classifier

Answer 3

除了其他好的建议之外，您还可以找到一种方法来使用网络摄像头和下面的OpenCV计算机视觉库来完成这项工作。应用该技术，20秒云预报的误差率为5.5%.

基于光流的云跟踪短期太阳预报 提出了一种利用地面天空图像跟踪和预测云运动的方法。对部分天空图像序列(每幅图像间隔1秒，大小为640×480像素)进行处理，以确定云到达图像或太阳中用户定义区域所需的时间。 首先，根据蓝色和红色通道之间的差异对图像进行分割，生成二值检测图像。良好的跟踪特征，然后定位在图像和跟踪使用卢卡斯-卡纳德方法光流。 从跟踪特征的轨迹和二值检测图像出发，生成云信号。各个特征的轨迹被用来确定危险的云信号(通过用户定义的区域或Sun的信号)。 碰撞时间估计是基于合并这些有风险的云信号。估计时间可达40秒，估计时间越长，估计误差越大。该方法具有跟踪云在不同方向、不同速度下运动的潜力。

http://solar-thermal.weblogs.anu.edu.au/files/2009/12/wood-bradley-2012-cloud-tracking.pdf