用于监视动力系统的系统技术方案

公开了用于使用小形状因子红外成像模块来监视动力系统方面的系统的技术。用于监视动力系统的系统可包括一个或多个红外成像模块、处理器、存储器、显示器、通信模块和控制动力系统的部件的模块。红外成像模块可安装在具有一个或多个动力系统部件的动力系统上，安装在具有一个或多个动力系统部件的动力系统中，或以其他方式与具有一个或多个动力系统部件的动力系统结合在一起。红外成像模块可配置为捕获动力系统的部分的热图像。可以对捕获的热图像执行各种热图像分析和性能分析，以确定动力系统的部分的工作状态和温度。可以基于所确定的状态和温度来产生监视信息，然后呈现给动力系统的用户。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2012年12月21日提出的申请号为61/745,373，题为“SYSTEMSANDMETHODSFORMONITORINGPOWERSYSTEMS”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请是2013年12月9日提出的申请号为14/101,245，题为“LOWPOWERANDSMALLFORMFACTORINFRAREDIMAGING”的美国专利申请的部分继续申请案，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请是2013年12月6日提出的申请号为14/099,818，题为“NON-UNIFORMITYCORRECTIONTECHNIQUESFORINFRAREDIMAGINGDEVICES”的美国专利申请的部分继续申请案，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请是2013年12月9日提出的申请号为14/101,258，题为“INFRAREDCAMERASYSTEMARCHITECTURES”的美国专利申请的部分继续申请案，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请要求2012年12月31日提出的申请号为61/748,018，题为“COMPACTMULTI-SPECTRUMIMAGINGWITHFUSION”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请要求2013年3月15日提出的申请号为61/792,582，题为“TIMESPACEDINFRAREDIMAGEENHANCEMENT”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请要求2013年3月15日提出的申请号为61/793,952，题为“INFRAREDIMAGINGENHANCEMENTWITHFUSION”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请要求2012年12月26日提出的申请号为61/746,069，题为“TIMESPACEDINFRAREDIMAGEENHANCEMENT”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请要求2012年12月26日提出的申请号为61/746,074，题为“INFRAREDIMAGINGENHANCEMENTWITHFUSION”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
本技术的一个或多个实施方式通常涉及热成像装置，尤其涉及例如使用热成像来监视和控制动力系统。
技术介绍
几乎所有的现代技术都依赖于电动力系统和机械动力系统或直接由其支持。电动力系统生成、存储并分配驱动每天使用的很多不同种类电子器件的电。机械动力系统对从运输到草坪护理的每件事都利用它们的机械优势，且它们形成了几乎所有类型建筑的基础。用于监视这样的动力系统的操作的常规传感器，由于需要其有源传感器表面仅与被监视对象密切物理接触，所以安装往往是困难的和昂贵的。部分地由于迫使它们接近被监视对象，所以这样的常规传感器还往往比较脆弱且容易磨损和撕裂。此外，常规热成像传感器通常提供来自单点(例如，点式传感器)的和/或不精确的或时间延迟的传感器数据，以至于妨碍了对现代动力系统的有成本效益、准确和/或实时的监视。
技术实现思路
公开了用于使用小形状因子红外成像模块来监视动力系统方面的系统的技术。在一个实施方式中，监视系统可包括一个或多个红外成像模块、处理器、存储器、显示器、通信模块和控制动力系统的部件的模块。红外成像模块可接近具有一个或多个动力系统部件的动力系统布置，安装在具有一个或多个动力系统部件的动力系统上，安装在具有一个或多个动力系统部件的动力系统中，或以其他方式与具有一个或多个动力系统部件的动力系统结合在一起。红外成像模块可被配置为捕获动力系统的部分的热图像。可以对捕获的热图像执行各种热图像分析和分布图剖绘，以确定动力系统的部分的工作状态和温度。可以基于检测的状态和温度来产生监视信息，然后呈现给用户和/或用于控制动力系统。在另一个实施方式中，用于监视动力系统的系统包括安置为观察动力系统的部件的至少一部分的红外成像模块，其中该红外成像模块包括配置为捕获部件的一部分的热图像的焦平面阵列(FPA)；和处理器，其与红外成像模块通信并配置为处理热图像以产生与动力系统相关的监视信息。本技术的范围由权利要求书限定，通过引用的方式将这部分合并于此。通过考虑下面对一个或者多个实施方式的详细描述，将会向本领域技术人员提供对本技术实施方式的更加完整的理解以及其中附加的优点的实现。下面将参考首先会简要描述的附图。附图说明图1示出了根据本公开实施方式的被配置为在主机装置中实现的红外成像模块。图2示出了根据本公开实施方式的装配后的红外成像模块。图3示出了根据本公开实施方式的并置于插座之上的红外成像模块的分解图。图4示出了根据本公开实施方式的包括红外传感器阵列的红外传感器组件的框图。图5示出了根据本公开实施方式的确定非均匀校正(NUC)项的各种操作的流程图。图6示出了根据本公开实施方式的相邻像素之间的差值。图7示出了根据本公开实施方式的平场校正技术。图8示出了根据本公开实施方式的图5的各种图像处理技术和应用在图像处理流水线中的其他操作。图9示出了根据本公开实施方式的时域噪声削减步骤。图10示出了根据本公开实施方式的图8的图像处理流水线的几个步骤的具体实施细节。图11示出了根据本公开实施方式的像素邻域中的空间相关的固定模式噪声(FPN)。图12示出了根据本公开实施方式的包括红外传感器阵列和低压差稳压器的红外传感器组件的另一个实现方式的框图。图13示出了根据本公开实施方式的图12的红外传感器组件的一部分的电路图。图14示出了根据本公开实施方式的用于监视动力系统的部件的系统的框图。图15示出了根据本公开实施方式的动力系统的各种部件的框图。图16示出了根据本公开实施方式的用于监视动力系统的部件的系统的配置。图17示出了根据本公开实施方式的包括监视系统的显示器的交通工具仪表盘。图18示出了根据本公开实施方式的监视动力系统的部件的过程。通过参考下面的详细说明，将会更好的理解本技术的实施方式及其优点。应当理解的是，相同的参考数字用于表示在一副或者多幅附图中示出的相同元件。具体实施方式图1示出了根据本公开实施方式的被配置为在主机装置102中实现的红外成像模块100(例如，红外摄像机或者红外成像装置)。对于一个或者多个实施方式，可根据晶圆级封装技术或者其他封装技术，实现小形状因子的红外成像模块100。在一个实施方式中，红外成像模块100可被配置为在小型的便携式主机装置102中实现，例如，移动电话、平板计算装置、膝上型计算装置、个人数字助理、可见光摄像机、音乐播放器或者任何其他合适的移动装置。就这方面而言，红外成像模块100可用于向主机装置102提供红外成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视动力系统的系统，其特征在于包括：红外成像模块，其安置为观察动力系统的部件的至少一部分，所述红外成像模块包括配置为捕获所述部件的所述部分的热图像的焦平面阵列；和处理器，其与所述红外成像模块通信并配置为处理所述热图像以产生与所述动力系统相关的监视信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 US 61/745,373;2012.12.26 US 61/746,069;1.一种用于监视动力系统的系统，其特征在于包括：
红外成像模块，其安置为观察动力系统的部件的至少一部分，所述红外成像模块包括配置为捕获所述部件的所述部分的热图像的焦平面阵列；和
处理器，其与所述红外成像模块通信并配置为处理所述热图像以产生与所述动力系统相关的监视信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于其中：
所述处理器配置为分析所述热图像以确定所述部件的所述部分的温度；和
所述监视信息包括基于确定的温度的通知。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于其中：
所述处理器配置为分析所述热图像，以确定与所述部件的所述部分相关的动力系统的状态；和
所述监视信息包括基于确定的状态的通知。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于其中：
所述确定的状态是堵塞或泄漏的水或油冷却系统的状态、出故障的水或油泵的状态、泄漏的燃烧室进气或排气阀的状态、非最佳的空气/燃料混合物的状态、出故障的轴承的状态、过热的燃烧发动机部件或电动机部件的状态、排气系统泄漏的状态、碎屑积聚在部件内表面上的状态、出故障的高电压电池的状态、部件或动力系统负载的状态、部件磨损的状态、部件变形的状态、部件裂缝的状态、一氧化碳泄漏的状态或燃料泄漏的状态。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于其中：
所述系统配置为基于所述监视信息产生调整与所述热图像相关的一个或多个动力系统部件的控制信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于其中：
所述控制信号根据所述监视信息调整空气/燃料混合物、燃料室点火状态或时机、涡轮废气门状态、涡轮增压压力、高电压电池的充电或放电、高电压电池充电率或放电率、曲轴箱加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·弗兰克，S·杰普森，M·纳斯迈耶，E·A·库尔特，N·霍根斯特恩，T·R·赫尔特，K·斯特兰德玛，P·布朗热，B·夏普，D·杜姆珀特，A·C·泰希，
申请(专利权)人：菲力尔系统公司，
类型：新型
国别省市：美国;US