[发明专利]烟雾相对浓度图像探测器及其探测方法

权利要求书

1、一种烟雾相对浓度图像探测器，其特征在于包括红外光发射源(1)、发射端控制电路(2)、通讯接口(3)、接收端(4)、高速采集设备(5)和PC机处理设备(6)组成；所述红外光发射源(1)是每列由n个红外发光二极管(7)串接后、共m列并在一起组成的n×m矩阵平面，置于大空间的一端墙面上；所述接收端(4)采用设有红外滤波片(9)的CCD摄像头(8)，经过高速采集卡(5)连接到PC机(6)；使红外光发射源(1)矩阵平面上每个发光二极管(7)的硅平面平行于接收端(4)的摄像头(8)和滤波片(9)，形成面对面的发射与接收；所述发射端控制电路(2)包括微控制器(10)与2×m个高压开关管(11)和2×m个限流电阻(12)组成；红外光发射源(1)上各列串接二极管的正极端接+50V电源、负端通过接口J26与发射端控制电路(2)中的限流电阻(12)相接，限流电阻(12)的另一端接高压开关管(11)的漏极，高压开关管(11)的源极接地、栅极分别接至微控制器(10)P0～P2的I/O口；所述通讯接口(3)分为(13)和(14)两部分：在控制电路(2)一端的通讯接口(13)和微控制器(10)相接，在PC机一端的通讯接口(14)与PC机(6)的串行口RS232的插座J25相接，通讯接口(13)和(14)之间用485总线相连。

2、一种烟雾相对浓度图像探测方法，其特征在于采用以下步骤：

首先在无烟状态下，由PC机通过串行口RS232口、经通讯接口(3)向微控制器(10)发出启动命令，控制电路(2)开启每列由n个红外发光二极管(7)串接后、共m列并在一起组成的n×m矩阵平面红外光发射源(1)，光信号经过大空间到达红外滤波片(9)、进入CCD摄像头(8)，经过高速采集卡(5)采集到PC机(6)中，形成CCD的红外图像；对红外图形采用相干滤波的方法，即将相邻帧累加起来，找出红外图形中每个相隔亮点区的最大值，存储该点X，Y坐标和灰度值，并在PC机所存图形中对每个找到的亮点区最亮像素点的周围次亮点区域清零；依次对每个亮点区做这一操作，直到找完n×m个为止；

再在有烟状态下，监测刚才找到各点的当前灰度值，采用同样的相干滤波方法进行去噪处理；求n×m个亮点的相对烟雾浓度值，并根据其坐标绘制出当前烟雾图像；重复多次采集去噪处理，即可绘制出烟雾随时间变化的动态相对浓度图像。