技术领域本专利涉及镜片调焦相关技术领域，特别是涉及一种蝶式跟踪系统镜片调焦方法。
背景技术：
太阳能是未来社会的理想能源之一，它的可再生性是能源战略必争之地。目前太阳能太阳能光热发电技术日趋成熟，基本达到了商业使用所要求的要求。其优点是可连续发电、可调峰、综合效率高，但也有着电能储存难，光能量分布不均等缺点。碟式太阳能光热发电系统是利用旋转抛物面反射镜，将入射阳光聚集在焦点上。放置在焦点处的太阳能接收器收集较高温度的热能，加热工质以驱动汽轮机。从而将热能转化为电能。但是在装调过程中，各镜片很难使太阳光共焦点，因此开发一款调焦系统尤为重要。中国专利申请公布号：CN102455499A，申请公布时间2012年5月16日，公开了一种超级聚光设备的制作方法，通过电子控制器、步进电机等组合电子控制器实现跟踪系统的调焦。该专利的不足之处在于未阐明如何通过电子控制系统检测镜片调节量。中国专利授权公告号:CN202973608U，申请公告日2013年6月5日，公开了一种蝶式斯特林太阳能热电装置的调焦系统，通过伺服调节模块与旋转调试平台连接，使得太阳能热电装置实现调焦。该专利的不足之处在于调节精度不高。中国专利申请公布号：CN103487924A，申请公布时间2014年1月1日，公开了一种多块状组合抛物面镜太阳能聚光板自动对焦方法，通过外部成像设备探知当前抛物面镜实际焦点与目标位置点检的偏移，结合光学成像原理计算调节量。该专利能实现高精度调节，但是方案受诸多调节参量限制，不易达到理想状态。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种蝶式跟踪系统镜片调焦方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本申请实施例公开了一种蝶式跟踪系统镜片调焦方法，包括：(1)、在蝶式跟踪系统的中心线上设置导光板和照相机，所述导光板由可以单独被开启/关闭的点光源组成；(2)、根据确定的点光源坐标、镜片反射点坐标以及照相机的坐标，计算出照相机中每个像素点所对应的法线向量，根据法线向量与蝶式镜片抛物线方程的法线向量的夹角，得出镜片的调节角度；(3)、根据镜片表面斜率和法线向量的关系，利用最小二乘法拟合出镜面角度切线，将该角度与要求的镜片角度比较，差异大小即为镜片的调节量。优选的，在上述的蝶式跟踪系统镜片调焦方法中，所述步骤(2)中，导光板上的点光源经过镜片发射到照相机，依次打开导光板上的点光源，用照相机可以记录反射光线的像素值和反射光线矢量，用于计算每个像素点的法线向量。优选的，在上述的蝶式跟踪系统镜片调焦方法中，所述步骤(2)中，蝶式镜片抛物线方程：4·f·Z＝X2+Y2+A·X+B·Y+C·XY式中f为焦距，A、B为常量，C＝0；抛物线方程在X方向上的表面斜率为：dZdX=X2f+A]]>根据参数A，计算出该镜片的调节量。优选的，在上述的蝶式跟踪系统镜片调焦方法中，调节量A等于tan(A1)，其中A1为系统初始设定的偏移量A1。与现有技术相比，本发明的优点在于：1、比较准确的计算出镜片的误差角度；2、减少获得镜片调焦所需的测量数据的时间；3、适用于批量调焦。节省时间，提高调焦效率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本发明具体实施例中蝶式跟踪系统镜片调焦的系统原理示意图；图2所示为本发明具体实施例中无调焦误差和一个有2度角度误差镜片斜率斜线比较示意图；图3所示为本发明具体实施例中碟式聚光器使用的坐标系示意图；图4所示为本发明具体实施例中线性函数示意图；图5所示为本发明具体实施例中表面斜率示意图。具体实施方式结合图1所示，蝶式跟踪系统镜片调焦方法，包括：(1)、在蝶式跟踪系统的中心线上设置导光板和照相机，所述导光板由可以单独被开启/关闭的点光源组成；(2)、根据确定的点光源坐标、镜片反射点坐标以及照相机的坐标，计算出照相机中每个像素点所对应的法线向量，根据法线向量与蝶式镜片抛物线方程的法线向量的夹角，得出镜片的调节角度；(3)、根据镜片表面斜率和法线向量的关系，利用最小二乘法拟合出镜面角度切线，将该角度与要求的镜片角度比较，差异大小即为镜片的调节量。步骤(2)中，导光板上的点光源经过镜片发射到照相机，依次打开导光板上的点光源，用照相机可以记录反射光线的像素值和反射光线矢量，用于计算每个像素点的法线向量。步骤(2)中，蝶式镜片抛物线方程：4·f·Z＝X2+Y2+A·X+B·Y+C·XY式中f为焦距，A、B为常量，由于碟盘的镜片必须先经过验收，在验收的过程中可以保证镜片无变形和扭曲，所以取C等于0。以X方向为例进行分析调焦原理，Y方向类似。碟盘抛物线方程在X方向上的表面斜率为：dZdX=X2f+A]]>根据参数A，计算出该镜片的调节量。如图2所示所示，一个无调焦误差和一个有2度角度误差镜片斜率斜线比较。在该技术方案中，引入了抛物线的一般方程，并确定了Warp参数C为0。根据抛物线一般方程，导出镜片的表面曲率方程，确定了调节量A。如果系统初始设定的偏移量A1，那么所述的调节量A等于tan(A1)。已知位置坐标的导光板和CCD相机经过反射定律计算，精确性可达2mrad。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。镜面调焦系统碟式聚光器使用的坐标系如图3所示。Z轴与碟式聚光器中心线成直线而X和Y轴与其成正交轴。聚光器形状一般方程如下：4*F*Z＝X2+Y2式中F表示焦距，则F(X,Y,Z)＝X2+Y2-4*F*Z对于镜面反射会的光线的每个像素点，镜面像素位置曲面法线可以计算出。法向矢量(N)等式：N＝2*Xi+2*Yj-4*Fk。上式中i,j和k表示正交单位矢量。X和Y方向的法向矢量斜率则为：斜率(X)＝2*F/X，斜率(Y)＝2*F/Y。镜面测定点斜率与法向矢量斜率的关系如下：镜面斜率＝1/曲面法线斜率.因此，镜面斜率等式则为：镜面X斜率＝-X/2/F,镜面Y斜率＝-Y/2/F镜面斜率为如图4所示的从碟盘顶点距离的线性函数。表面斜率这样的线性函数有助于简单容易的估算。表面斜率则按如下计算：dZdX=X2f+A]]>照相机捕捉到的光线的每个像素用来计算各像素位置对应的将光线反射到照相机的表面的镜面曲面法线。在法向矢量计算前，计算出照相机上像素的XY位置。当镜面全部光像素点计算完成后，表面斜率就能绘制成如图5所示的自碟盘顶点起的距离函数。计算出数据点的最小二乘法曲线拟合。截距与Z轴形成的反切角就是镜面的角度。该角度与要求角度之间的差异就是镜面需要调节的量。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。