Micheli, Leonardo und Smestad, Greg P. und Khan, Muhammad Zahid und Lange, Katja und Almughary, Huda M.I. und Abrim, Mounir und Alamat, Yanal und Anderson, Cody B. und Bentouba, Said und Figgis, Benjamin und Fuke, Pavan und Hachicha, Ahmed Amine und Karim, Mounia und Kottantharayil, Anil und Alfredo A., Martinez-Morales und Ahmed Alami, Merrouni und Douglas, Olivares und Giovanni, Picotti und Jorge, Rabanal-Arabach und Wiesinger, Florian und Ilse, Klemens (2023) Soiling in Solar Energy Systems: The Role of the Thresholding Method in Image Analysis. Solar RRL. Wiley. doi: 10.1002/solr.202300654. ISSN 2367-198X.
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Kurzfassung
The use of image analysis has often been suggested as a practical way to monitor the soiling accumulated on the surfaces of solar energy conversion devices. Indeed, the deposited soiling particles can be counted and characterized to calculate the area they cover, and this area can be converted into an energy loss. However, several particle counting methodologies exist and can lead to dissimilar results. This work focuses on the role of thresholding, an essential step where particles are distinguished from a background based on the pixel brightness. Sixteen automatic thresholding methods are assessed using 13 200 micrographs of glass coupons soiled at nine locations globally. In low-to-intermediate soiling conditions, the “Triangle” method is found to return the minimum coefficient of variation and a mean deviation closer to zero. On the other hand, methods assuming a bimodal distribution of pixel brightness underestimate the area coverage. In addition, since soiling can be unevenly distributed over a surface, different loss estimations can be returned when the same image analysis process is used on different spots on a sample’s surface. For these reasons, image analysis should be repeated at multiple locations on each investigated surface.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/199848/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Soiling in Solar Energy Systems: The Role of the Thresholding Method in Image Analysis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 25 November 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Solar RRL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1002/solr.202300654 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2367-198X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | concentrating solar thermal, image analyses, photovoltaics, soiling, thresholds | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Materialien und Technologien für die Energiewende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Thermische Hochtemperaturtechnologien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E SW - Solar- und Windenergie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Condition Monitoring | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | andere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Solarforschung > Qualifizierung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Wiesinger, Florian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 06 Dez 2023 12:04 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 12 Nov 2024 15:01 |
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