[发明专利]一种高温热源的检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种高温热源的检测方法和装置。

背景技术

在电力系统、消防系统、石化系统、冶金系统等许多领域的相关环节，均有高温热源点诊断的需求，例如火灾火焰、设备高温热异常等。高温热源往往是引发各种故障、灾害事故的重要原因，因此进行高温热源区域的智能诊断是很有必要的。高温热源的红外辐射光谱分布特征及辐射能量大小分析，是诊断的重要手段。相比于接触式监测手段而言，基于高温热源辐射信息的非接触式、场监测将更具有更大的应用优势。目前，主要应用研究现状如下：

(1)红外热像仪作为成熟的产品在工业领域中被采用，例如ThermaCAMP30红外热像仪、IRI热成像仪、VarioCAM热像仪等，其通过单通道红外传感器非接触探测目标红外能量，将探测到的能量精确量化，转换生成热图像，进而获得目标温度场。红外热像仪具有出色的辐射能量测量功能，尤其是在常温、中低温范围内，但对于高温热源测量与诊断而言，出于性能、价格等因素考虑，价格较贵的热像仪并非是首选的监测仪器，不易于在诸多工业领域推广应用。

(2)采用依据CCD(Charge-Couple Device，电荷耦合器件)传感器实现高温热源监测的方法与仪器，以取代红外热像仪在工业中的应用，并且在应用中展现了良好的前景。例如，在CCD摄像监控中，考虑CCD的近红外响应特性，理论论证了红外波段适用于高温热源与背景的分离辨识，利用液晶光阀亮/暗态光谱透过在可见光波段的强烈改变以及在红外波段的变化不大的特性，形成既能正常监视、又可对影像中高温目标实现实时甄别的液晶光阀型CCD监控设备；但这种基于液晶光阀及单CCD的监控系统，需要在工作状态通过液晶光阀的不断切换来实现高温诊断，牺牲了监控时间的连续性，同时液晶光阀的制备较为复杂，往往不易达到理想状态。在火灾监控中，也有学者建立了基于CCD双波段图象识别火灾探测方法，双波段探测器包括一对并列排布的CCD摄像装置，其中一个CCD摄像装置前安装红外滤光片，形成近红外图像和彩色图像两种不同波段的视频信号，分别将两种图像的颜色值或灰度值与各自的阈值进行比较，判断的重合区域即视为火灾区域；但这种处理中，对可见光彩色信息与红外信息的相关性并没有很好的说明，同时也缺少阈值的分析描述。

尽管依据CCD传感器进行高温热源的诊断呈现出了良好的应用前景，目前研究与应用中存在上述一些问题，因而，如何通过方法和技术上的改进实现更有效的高温热源诊断是很有意义的工作。高温热源诊断的困难在于：在温度范围800K～2000K高温热源的辐射与背景噪声辐射在传感器响应区间的表现强度相近时，例如CCD摄像机的光谱响应区间，无法有效区别。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种高温热源的检测方法和装置，以实现高温热源的动态智能诊断，并确定高温热源诊断的阈值，而且可以克服现有技术中在温度范围800K～2000K高温热源的辐射与背景噪声辐射在传感器响应区间的表现强度相近时，无法有效区别的缺陷。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种高温热源的检测方法，包括以下步骤：将待检测目标的入射辐射分解为可见光光谱辐射和近红外光谱辐射；采集所述可见光光谱辐射的图像和近红外光谱辐射的图像；根据所述采集的可见光光谱辐射的图像和近红外光谱辐射的图像，判断所述待检测目标中是否含有高温热源。

其中，所述判断待检测目标中是否含有高温热源，具体包括：将所述可见光光谱辐射的图像中每一帧图像的各个像素的灰度值，与所述近红外光谱辐射的图像中对应帧的对应像素的灰度值做比值处理，获取比灰度值图像数据；将所述比灰度值图像中每个像素的比灰度值与比灰度值阈值进行比较，当所述像素的比灰度值大于所述比灰度值阈值时，所述像素为高温热源像素；当所述像素的比灰度值小于所述比灰度值阈值时，所述像素为背景噪音像素。

其中，当所述像素的比灰度值与所述比灰度值阈值接近时，丢弃所述像素。