Entwicklung und Evaluierung eines Bildverarbeitungsverfahrens auf einem mobilen Kamera-Sensorsystem zur Bestimmung der initialen Heliostatausrichtung

Abstract

In dieser Masterarbeit wurde ein mobiles System bestehend aus Kamera und Einplatinencomputer entwickelt, mit dessen Hilfe die Bestimmung der Ausrichtung der Heliostate am Solarturm Jülich in Azimut- und Elevationsrichtung in deren Referenzposition theoretisch auf < 0,5° genau möglich ist. Zunächst erfolgte ein Vergleich zwischen möglichen bildverarbeitenden und nicht-bildverarbeitenden Systemen hinsichtlich möglicher Genauigkeit, Umsetzbarkeit und Kosten. Diese Arbeit umfasst ebenso den Vergleich verschiedener möglicher Bildverarbeitungsverfahren (wie etwa Verfahren mit Breitband-Deskriptoren wie ORB, und einfachen Template-Match-Methoden) und die prototypische Umsetzung des Erfolg versprechendsten Systems. Mit der Beendigung der Arbeit wurde ein, für die beschriebene Anwendung geeignetes, Prototypensystem ausgearbeitet, auf dessen Basis das endgültige System in Zukunft aufgebaut werden kann. Das System konnte noch nicht statistisch aussagekräftig untersucht werden, aber die ersten Ergebnisse sind mit Genauigkeiten von 0,97° in Azimuts- (sigma = 1,611°) und −3,2° in Elevationsrichtung (sigma = 2,367°) für den ersten Prototyp angemessen. Weitere Untersuchungen und Anpassungen des Systems sind vor dem Einsatz noch notwendig.