冰与过冷水检测系统技术方案

一种用于对关注区域内的冰或大粒径过冷微滴进行检测的系统，该系统具有检测系统，该检测系统在关注区域暴露于具有在大约2.05μm至大约2.30μm范围中的波长的短波红外辐射的情况下对关注区域的辐射或反射进行测量。该检测系统对在具有在大约2.05μm至大约2.15μm范围中的波长的第一谱带中的辐射或反射进行测量并输出第一谱带信号，并且还对在具有在大约2.15μm至大约2.30μm范围中的波长的第二谱带中的辐射或反射进行测量并输出第二谱带信号。处理单元确定第一谱带信号与第二谱带信号的比例，并将该比例与预定临界比例进行，并且输出指示冰或过冷水滴的存在的确定信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年5月14日提交的美国专利技术申请No.14/277,082的优先权，并且还要求于2013年10月24日提交的美国临时申请No.61/895,040的权益。以上申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
本公开内容涉及下述光学系统，所述光学系统能够检测在宽范围的多种表面例如桥、道路、人行道、铁路、跑道上的冰以供基于地面的交通工具使用，并且还能够在冻结的过冷水滴影响空中的交通工具例如飞行器、无人机(UAV)以及其他关注对象的表面时检测所述冻结的过冷水滴。
技术介绍
和
技术实现思路
该部分提供与本公开内容有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。该部分还提供本公开内容的总体概述，并且该部分不是对本公开内容的全部范围或所有本公开内容的特征的全面披露。对冰以及相关联的结冰条件的检测是使与各种运输方式关联的安全性最大化时的重要因素。众所周知的是，表面上积冰会导致下述情况的增加出现：交通工具事故、源于跌倒的人身伤害、以及对运输和其他人类活动的破坏。与交通工具行驶有关，道路冰会经常以对于谨慎的驾驶员都难以检测的方式出现。这样的冰——经常被称为“滑冰(slipper本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对关注区域内的冰和/或水进行检测的系统，所述系统包括：检测系统，其对暴露于具有在大约2.05μm至大约2.30μm范围中的波长的短波红外(SWIR)辐射的情况下的所述关注区域的辐射或反射进行测量，所述检测系统对在具有在大约2.05μm至大约2.15μm范围中的波长的第一谱带中的所述辐射或反射进行测量并且输出第一谱带信号，所述检测系统对在具有在大约2.15μm至大约2.30μm范围中的波长的第二谱带中的辐射或反射进行测量并且输出第二谱带信号；以及处理单元，其确定所述第一谱带信号和所述第二谱带信号的比例，所述处理单元将所述比例与预定临界比例范围进行比较，并且输出指示下述中的至少一者的确定信...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.24 US 61/895,0401.一种用于对关注区域内的冰和/或水进行检测的系统，所述系统包括：检测系统，其对暴露于具有在大约2.05μm至大约2.30μm范围中的波长的短波红外(SWIR)辐射的情况下的所述关注区域的辐射或反射进行测量，所述检测系统对在具有在大约2.05μm至大约2.15μm范围中的波长的第一谱带中的所述辐射或反射进行测量并且输出第一谱带信号，所述检测系统对在具有在大约2.15μm至大约2.30μm范围中的波长的第二谱带中的辐射或反射进行测量并且输出第二谱带信号；以及处理单元，其确定所述第一谱带信号和所述第二谱带信号的比例，所述处理单元将所述比例与预定临界比例范围进行比较，并且输出指示下述中的至少一者的确定信号：当所述比例在所述预定临界比例范围中的第一范围内时存在冰，以及当所述比例在所述预定临界比例范围中的第二范围内时存在水。2.根据权利要求1所述的系统，还包括：温度感测系统，其确定所述关注区域的温度并且输出温度信号，其中，所述处理单元将所述温度信号与预定的临界温度范围进行比较，并且响应于该比较而输出所述确定信号。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元对所述关注区域中的镜面反射的存在进行确定，所述处理单元响应于所述镜面反射来输出所述确定信号。4.根据权利要求1所述的系统，还包括：辅助摄像装置，其对所述关注区域进行成像并且输出辅助摄像装置输出，其中，所述处理单元基于所述辅助摄像装置输出来对所述关注区域中的镜面反射的存在进行确定，所述处理单元响应于所述镜面反射而输出所述确定信号。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元计算在所述关注区域内检测到的水滴的有效半径，并且响应于该计算而输出所述确定信号。6.根据权利要求1所述的系统，还包括：第二检测系统，其对在大约0.5μm至大约0.7μm范围中的非吸收光谱带中的辐射或反射进行测量，并且输出第二检测系统信号，其中，所述处理单元使用所述第二检测系统信号、所述第一谱带信号以及所述第二谱带信号来计算在所述关注区域内检测到的水滴的有效半径，并且响应于该计算而输出所述确定信号。7.根据权利要求1所述的系统，还包括：第二检测系统，其对在大约3.0μm至大约5.0μm范围中的吸收光谱带中的辐射或反射进行测量，并且输出第二检测系统信号，其中，所述处理单元使用所述第二检测系统信号、所述第一谱带信号以及所述第二谱带信号来计算在所述关注区域内检测到的水滴的有效半径，并且响应于该计算而输出所述确定信号。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检测系统包括一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器中的每个检测器对具有所述在大约2.05μm至大约2.30μm范围中的波长的所述短波红外(SWIR)辐射是灵敏的。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述一个或更多个检测器包括至少两个检测器，所述至少两个检测器中的第一检测器对所述大约2.05μm至大约2.30μm范围中的第一光谱范围是灵敏的，并且所述至少两个检测器中的第二检测器对所述大约2.05μm至大约2.30μm范围中的第二光谱范围是灵敏的，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔顿·O·雷诺，
申请(专利权)人：密执安州立大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US