[发明专利]基于双波段差分红外成像系统的工业气体排放探测方法

摘要

本发明公开了一种基于双波段差分红外成像系统的工业气体排放探测方法，本发明基于气体分子振动而形成特有红外吸收光谱的特性，对目标场景内相邻两个极窄波段进行高灵敏度红外成像，通过差分检测实现场景内气体云团的探测。本方法具有探测距离远、作业效率高、识别精度准、全天时工作的优点，相对现有傅里叶红外光谱探测、商用可燃气体检测仪、主动激光探测等方法，能够探测气体云团的几何形态和浓度信息，并在探测效率上有明显优势。本系统稳定性强，集成度高，特别适用于工业污染气体排放监控、石油化工天然气泄漏探测、海上油田设备老化监控等领域。

主权项

1.一种基于双波段差分红外成像系统的工业气体排放探测方法，所述的双波段差分红外成像系统包括双波段差分红外相机(1)、图像采集设备(2)、图像差分检测器(3)，其特征在于方法如下：系统加电工作后，高灵敏度双波段差分红外相机(1)在T₁时刻采集得到中心波长λ₁，带宽Δλ₁的场景红外图像，连续采集16幅图像，该图像携带目标场景经过待探测气体红外吸收后的光谱信息，在T₂时刻采集得到中心波长λ₂，带宽Δλ₂的场景红外图像，连续采集16幅图像，该图像携带目标场景经过待探测气体红外透过后的光谱信息。将上述获得的各自16幅图像分别进行平均后经过图像采集设备(2)存储起来。利用气体差分检测器(3)对这两幅红外图像进行像素级差分运算，从而得到排放气体的几何形态信息。在对双波段差分红外相机(1)进行待探测气体浓度标定的基础上，该图像信息可以进一步反演得到目标场景内气体的浓度信息。