气体成像系统和方法技术方案

一种IR成像装置，包括：光学元件，其接收来自场景的红外辐射；滤光器，其阻挡特定波长范围之外的IR辐射；传感器像素阵列，用于基于通过所述光学元件和滤光器接收的红外辐射来捕获场景的图像，该传感器像素阵列包括传感器像素的第一阵列以在第一光谱带宽内成像气体，以及传感器像素的第二阵列以感测其中未检测到气体的第二光谱带宽中的红外辐射；读取集成电路(ROIC)和逻辑电路，产生由第一阵列感测的第一图像和由第二阵列感测的第二图像；以及气体检测逻辑，以检测第一图像中气体的存在。

Gas imaging system and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体成像系统和方法HakanE.Nygren，JonasSandsten，PerLilja，MartaBarenthin-Syberg，HenningHagman，EricA.Kurth，BrianB.Simolon，NaseemY.Aziz和UlfWallgren相关申请的交叉引用本申请要求享有2017年3月31日提交的，名称为“UNCOOLEDCAMERASYSTEMOPTIMIZEDFOROPTICALGASIMAGING”(“针对光学气体成像而优化的未冷却相机系统”)的美国临时专利申请No.62/480,234和2017年8月4日提交的名称为“DUALCOLORHIGHSENSITIVITYINFRAREDSENSORFORGASIMAGING”(“用于气体成像的双色高灵敏度红外传感器”)的美国临时专利申请No.62/541,626的优先权和权益，它们在此通过引用以其整体结合进来。
本公开的一个或多个实施例大体上涉及红外成像，并且尤其涉及使用红外成像系统和方法的气体检测和/或可视化。
技术介绍
>场景的红外(IR)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光学气体检测的红外(IR)相机系统，包括：/n光学元件，所述光学元件布置成用于接收来自场景的红外辐射；/n成像传感器，所述成像传感器包括传感器像素的阵列，所述传感器像素的阵列适于捕获基于通过所述光学元件接收的红外辐射的场景的图像，所述传感器像素的阵列还包括第一传感器阵列和第二传感器阵列，所述第一传感器阵列能够操作以对第一光谱带宽中的气体进行成像，所述第二传感器阵列能够操作以感测其中基本上不能检测到气体的第二光谱带宽中的红外辐射；/n读取集成电路(ROIC)，所述读取集成电路能够操作以提供由所述第一阵列感测的第一图像和由所述第二阵列感测的第二图像；和/n气体检测逻辑元件，所述气体检测...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 US 62/480,234;20170804 US 62/541,6261.一种用于光学气体检测的红外(IR)相机系统，包括：
光学元件，所述光学元件布置成用于接收来自场景的红外辐射；
成像传感器，所述成像传感器包括传感器像素的阵列，所述传感器像素的阵列适于捕获基于通过所述光学元件接收的红外辐射的场景的图像，所述传感器像素的阵列还包括第一传感器阵列和第二传感器阵列，所述第一传感器阵列能够操作以对第一光谱带宽中的气体进行成像，所述第二传感器阵列能够操作以感测其中基本上不能检测到气体的第二光谱带宽中的红外辐射；
读取集成电路(ROIC)，所述读取集成电路能够操作以提供由所述第一阵列感测的第一图像和由所述第二阵列感测的第二图像；和
气体检测逻辑元件，所述气体检测逻辑元件能够操作来通过计算所述第一图像的像素值与所述第二图像的对应像素值之间的差而检测所述第一图像中气体的存在。


2.根据权利要求1所述的红外相机系统，其中，所述第一传感器阵列具有与用于检测所述气体的所述传感器的响应灵敏度相对应的光谱带宽。


3.根据权利要求1所述的红外相机系统，其中，所述图像传感器包括多个超像素，每个超像素包括单个W传感器和多个窄传感器。


4.根据权利要求1所述的红外相机系统，其中，所述第一传感器阵列能够操作来感测在7.0与8.0微米之间的波长范围。


5.根据权利要求1所述的红外相机系统，其中，所述第二传感器阵列能够操作来感测具有在8.0微米以上的下限的波长范围。


6.根据权利要求1所述的红外相机系统，其中，所述成像传感器包括微辐射热计的阵列，所述微辐射热计包括光学腔结构，所述光学腔结构被调谐到与要检测的气体相对应的光谱带。


7.根据权利要求1所述的红外相机系统，还包括：
透镜组件，所述透镜组件包括具有至少一个透镜涂层的一组透镜元件，所述至少一个透镜涂层允许在特定波长范围内的IR辐射至少90％地透射通过所述一组透镜元件；和
滤光器，所述滤光器阻止特定波长范围之外的IR辐射；
其中，所述成像传感器包括具有大于15微米的像素间距的传感器像素的阵列。


8.根据权利要求7所述的红外相机系统，还包括与所述透镜组件相耦接的辐射入口，其中，所述辐射入口具有孔隙，所述孔隙具有关于与所述一组透镜元件相关联的焦距小于或等于f/2的焦比。


9.根据权利要求7所述的红外相机系统，其中，所述传感器像素的阵列中的每个传感器像素具有探测器窗口，所述探测器窗口具有涂层，所述涂层允许在所述特定波长范围内的IR辐射至少90％地透射通过所述探测器窗口。


10.根据权利要求7所述的红外相机系统，还包括设置在所述透镜组件和所述成像传感器之间的窗口，其中，所述窗口由锗制成，并且其中，所述窗口包括允许所述特定波长范围内的IR辐射至少90％地透射通过所述窗口的涂层。


11.根据权利要求7所述的红外相机系统，其中，所述滤光器包括在所述特定波长范围的最小波长处截开的截开滤光器和在所述特定波长范围的最大波长处截止的截止滤光器；并且其中滤光器特性被配置为针对包括斜率、位置、透射率和滤光器公差的特定波长范围。


12.根据权利要求7所述的红外相机系统，其中，所述成像传感器能够操作以产生场景的图像数据，其中，所述红外相机系统还包括逻辑设备，所述逻辑设备能够操作以：
从所述成像传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·E·尼格伦，J·桑德斯坦，P·莱拉，玛塔·巴伦辛西伯格，汉宁·哈格曼，E·A·库尔特，布瑞恩·B·西莫隆，N·Y·阿齐兹，乌尔夫·沃尔格伦，
申请(专利权)人：前视红外系统股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE