PROCESAMIENTO DE IMAGENES EN TIEMPO REAL PARA MEDIR VELOCIDAD DE VIENTO MEDIANTE CENTELLEO DE LUZ

FLORENCIA LUNA; JONATHAN QUIROGA; RAFAEL OLIVA; JACOBO SALVADOR

Bariloche

Otro; 107 RAFA; 2022

Asociación Física Argentina

En los últimos años, las energías renovables han cobrado mayor importancia y hanincrementado significativamente su aporte a la generación de energía eléctrica en el país.Alrededor del 80% del aporte de estas energías renovables proviene de la energía eólica.La normativa IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) incorporó desde 2017 el uso demediciones activas remotas, incluyendo así los principios ópticos adaptados a la mediciónde viento [1].Cuando un haz de luz se propaga a través de la atmósfera, se ve afectado por lasfluctuaciones del índice de refracción a lo largo del camino óptico [2]. Basado en estefenómeno se presenta el principio de funcionamiento para medir la componente transversaldel viento a partir del desplazamiento del patrón de centelleo que produce una fuente de luzLED y un detector de imágenes instalados a una distancia conocida [3].El trabajo tiene un objetivo inicial y se centra en describir el algoritmo, el análisis yprocesamiento de imágenes digitales en el receptor para detectar y seguir en el tiempo lasvariaciones de los centelleos sobre el sensor. Se utiliza una cámara Raspberry Pi NoIR V2.1- 8MP con un sensor Sony IMX 219 conectada a una Single Board Computer del proyectoRaspberry Pi, modelo 4B. Los datos crudos del sensor de imágenes son pre-procesados yenviados a una PC para su tratamiento en tiempo real vía rutinas de Python. A partir de lasecuencia de imágenes individuales, se calculan series de tiempo de coordenadascentroides horizontales y verticales para cada una de las luces empleadas. Lascoordenadas del centroide de los LED se utilizan posteriormente para estimar la velocidaddel viento [4].[1] F. Luna, J.Salvador, R.Oliva, J.Quiroga, “Principios Ópticos para la Medición Remota Activa del Recurso Eólico enPatagonia Austral, Argentina”, XVII TOPFOT - Óptica y Fotónica Aplicadas al Ambiente y la Salud, 2022.[2] Y. Cheon, V. Hohreiter, M. Behn, and A. Muschinski, “Angle-of-arrival anemometry by means of a large-apertureSchmidt-Cassegrain telescope equipped with a CCD camera,” J. Opt. Soc. Am. A, vol. 24, pp. 3478–3492, 2007.[3] R. S. Lawrence, G. R. Ochs, and S. F. Clifford, “Use of scintillations to measure average wind across a lightbeam,” Appl. Opt., vol. 11, pp. 239–243, 1972.[4] S. Tichkule and A. Muschinski, “Optical anemometry based on the temporal cross-correlation of angle-of-arrivalfluctuations obtained from spatially separated LEDs,” Appl. Opt., accepted for publication, 2012.