[发明专利]生物气溶胶成烟面积的多维观察系统及计算方法

说明书

本发明提出一种生物气溶胶成烟面积的多维观察系统及计算方法，所述系统包括：可见光光源、红外光源、可见光摄像系统、红外热像仪系统、激光测距仪、生物气溶胶气团；所述可见光光源、红外光源、可见光摄像系统、红外热像仪系统、激光测距仪均设置在生物气溶胶气团的边缘或内部；可见光光源与可见光摄像系统、红外光源与所述红外热像仪系统分别对称设置在生物气溶胶气团的两侧；激光测距仪设置在可见光摄像系统、红外热像仪系统的坐标位置上。本发明从不同角度同时测试单个烟幕体系对不同波段的消光性能，多维观察并计算了生物气溶胶消光性能，在实际测试中减少材料的损耗，提高测试效率，降低测试误差。

技术领域

本发明属于光学技术领域，尤其涉及一种生物气溶胶成烟面积的多维观察系统及计算方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，传统的消光材料存在着消光波段单一的不足，已经难以满足需求，目前，人工制备的生物消光材料已被证实在紫外、可见光与红外波段具有良好的消光能力，且对环境安全无污染作为一种新型消光材料，可弥补无机消光材料的不足。现阶段已完成人工制备的生物材料的静态与动态消光性能测试，在动态测试中，为更好的测试生物材料释放后形成的气溶胶体系对不同波段电磁的衰减性能，需计算该气溶胶体系对不同波段电磁波形成的有效消光面积。

现有技术中，若测试烟幕体系对可见光波段的有效消光面积，通常采用摄像机拍摄烟幕图像，利用激光测距仪测试摄像机与烟幕的距离，通过计算烟幕的像素占比计算其可见光消光面积；若测试烟幕体系对红外波段的有效消光面积，则采用红外热像仪拍摄烟幕释放所形成的红外图像，确定有效消光率，根据有效消光面积在整体烟幕面积中所占的像素之比计算烟幕的红外消光面积。

现有技术的测试方法通常只在单一方向测试烟幕体系的消光面积，且在一次烟幕释放中，只能进行烟幕对一个波段的消光面积的测试，无法同时测试生物材料释放后对不同波段的消光面积，在单个烟幕体系中无法计算得到宽波段这笔性能，存在着测试波段单一，测试误差较大的缺点。

因此，现有技术需要改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种生物气溶胶成烟面积的多维观察系统及计算方法。

基于本发明实施例的一个方面，公开一种生物气溶胶成烟面积的多维观察系统，包括：可见光光源、红外光源、可见光摄像系统、红外热像仪系统、激光测距仪、生物气溶胶气团；所述可见光光源、红外光源、可见光摄像系统、红外热像仪系统、激光测距仪均设置在所述生物气溶胶气团的边缘或内部；

所述可见光光源与所述可见光摄像系统对称设置在所述生物气溶胶气团的两侧，所述可见光摄像系统获取所述可见光光源的可见光消光图像信息，所述可见光摄像系统中包括多个可见光摄像机，所述可见光光源的数量与所述可见光摄像机的数量一致，且所述可见光光源与所述可见光摄像机一一对应设置；

所述红外光源与所述红外热像仪系统对称设置在所述生物气溶胶气团的两侧，所述红外热像仪系统获取所述红外光源的红外消光图像信息，所述红外热像仪系统中包括多个红外热像仪，所述红外光源的数量与所述红外热像仪的数量一致，且所述红外光源与所述红外热像仪一一对应设置；

所述激光测距仪设置在所述可见光摄像系统、红外热像仪系统的坐标位置上，用于测试所述可见光摄像系统与所述可见光光源的距离、以及所述红外热像仪系统与所述红外光源的距离；从不同角度同时测试单个烟幕体系对不同波段的消光性能，多维观察并计算了生物气溶胶消光性能，根据不同角度测试得到结果对总的消光面积影响程度不同赋予不同的权重值，进行加权平均，得到最终的生物气溶胶的可见光消光面积和红外消光面积。

基于本发明的生物气溶胶成烟面积的多维观察系统的另一个实施例中，所述可见光光源至少设置三处。

基于本发明的生物气溶胶成烟面积的多维观察系统的另一个实施例中，所述红外光源设置三处，所述红外光源至少设置三处。