[发明专利]化学气体红外多谱段成像遥感监测系统、设备及方法

说明书

本发明涉及一种化学气体红外多谱段成像遥感监测系统、设备、摄像头及方法，其中系统包括：全景成像模块，用于获取全景相机图像；扫描式红外气体成像模块，用于在全景视场内步进扫描，获取当前观测区域气体在多个谱段的辐射特性信息；监测模块，用于根据当前观测区域气体在多个谱段的辐射特性信息进行差分重建得到气体测量光谱，判断气体类别和气体浓度；并且判断气体浓度是否超过预设阈值，是则将扫描式红外气体成像模块由步进扫描切换至该扫描方向的持续监测，并发送可见光成像指令；可见光成像模块，用于根据可见光成像指令对当前观测区域进行成像。本发明通过获取气体不同谱段辐射特性信息来识别化学气体，具有快速识别的特点。

技术领域

本发明化学气体检测技术领域，尤其涉及一种化学气体红外多谱段成像遥感监测系统、设备、摄像头及方法。

背景技术

近年来，危化品泄露事故频频发生，尤其是有毒有害气体在生产、运输或贮存的过程中意外泄露，将对社会造成巨大的生命危害和财产损失，重庆开县二氧化硫毒气泄漏、天津港化学品爆炸等事件都造成了严重的居民伤亡，教训惨痛。

危化品事故具有突发性强、危害性大、潜在危害大、应急救援难度大等特点，给工业园的可持续发展带来了严峻的考验，工业园的运行安全问题是关系到工业园可持续发展的关键。如何对化学品进行有效的管理，预防、遏制重大灾害的发生，提高应对化学事故的应急处置能力成为检验我国各级政府执政能力和水平的重要指标。

现阶段的危险源监测和预警技术手段主要分为：近距离基于采样的传感器检测技术和远距离基于傅里叶变换的红外宽光谱遥感技术，两种手段优缺点如下：

(1)基于采样的传感器检测技术是最早应用的方法，可以微观的监控化工园区重大危险源，但存在校准频繁、全面监控难、实时性差、动态分析弱等不足。

(2)红外宽光谱遥感技术是近年来迅速发展起来的一门综合性探测技术，无需采样，具有非接触、光谱范围宽(可监测气体种类多)、测量精度高(干涉体制，信噪比高)、监测距离远等优点。但是该技术无法宽视场成像、扫描速度慢(“点-面”结合能力差)、无法准确定位泄漏点(受气象条件影响)等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的至少一部分缺陷，提供一种化学气体红外多谱段成像遥感监测系统、设备、摄像头及方法。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面，提供了一种化学气体红外多谱段成像遥感监测系统，所述系统包括：

全景成像模块，用于获取全景相机图像；

扫描式红外气体成像模块，用于在全景视场内步进扫描，获取当前观测区域气体在多个谱段的辐射特性信息；

监测模块，用于根据当前观测区域气体在多个谱段的辐射特性信息，进行谱段差分得到多个窄波段辐射信息，进而光谱重建得到气体测量光谱，判断气体类别和气体浓度；并且判断气体浓度是否超过预设阈值，是则将扫描式红外气体成像模块由步进扫描切换至该扫描方向的持续监测，并发送可见光成像指令；

可见光成像模块，用于根据所述可见光成像指令对当前观测区域进行成像。

在根据本发明所述的化学气体红外多谱段成像遥感监测系统中，可选地，所述扫描式红外气体成像模块通过以下方式获取当前观测区域气体在多个谱段的辐射特性信息：在红外相机上覆盖有滤光片轮，所述滤光片轮上围绕圆周方向间隔设置有多片不同波段的滤光片，且所述滤光片轮在红外相机工作时进行旋转，以使得入射光分别通过不同的滤光片进入红外相机，从而获取不同谱段的辐射特性信息。