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一种基于红外多光谱成像的危险气体实时检测装置制造方法及图纸

技术编号:24494846 阅读:54 留言:0更新日期:2020-06-13 02:37
本发明专利技术涉及红外多光谱气体检测领域,提供一种基于红外多光谱成像的危险气体实时检测装置,包括沿通道1的入射光光路依次排列的第一宽波段红外光学镜头、设有n个窄波段滤光片和步进电机的窄波段滤光片切换装置、宽波段非制冷焦平面探测器,沿通道2的入射光光路依次排列的第二宽波段红外光学镜头、红外分束器、n个特定波段非制冷焦平面探测器,及与每个探测器相连的图像处理模块、与步进电机相连的控制模块;图像处理模块用于将通道2输出的图像部分替换为通道1输出的图像并对替换后的图像多光谱成像得图像

A real-time dangerous gas detection device based on infrared multispectral imaging

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外多光谱成像的危险气体实时检测装置
本专利技术涉及红外多光谱气体检测
,特别是涉及一种基于红外多光谱成像的危险气体实时检测装置。
技术介绍
在很多的工业现场,需要用到或产生危险气体(诸如甲烷、液化天然气、乙烯等对生物体和生态环境有害的工业气体及其液化体),而危险气体的泄漏不仅关系到环境污染,而且直接关系到人民安全和社会稳定,所以一套能够快速检测、定位、成像和定量危险气体种类和危险气体浓度的可视化帧检装备显得十分重要。红外吸收光谱技术是检测危险气体的关键技术之一,该技术利用气体分子对红外光的吸收作用实施探测,具有灵敏度高、精度高、调校周期长、寿命长选择性好等优点。常用的红外吸收光谱技术是多光谱成像、高光谱成像和超光谱成像。目前,多光谱成像或高光谱成像大体来讲有两种方法,一种为分光法,一种为滤光片法。其中,分光法,从实现技术上又分为光栅分光、棱镜分光、干涉分光等;而滤光片从技术上有镀膜滤光片、声光可调滤光片、液晶可调滤光片等。两种技术方法的差别在于:滤光片法通常是扫光谱维,在不同的时间点得到不同中心波长的单光谱图像,其生成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外多光谱成像的危险气体实时检测装置,其特征在于:包括位于通道1的第一检测装置、位于通道2的第二检测装置、图像处理模块、控制模块、显示模块,所述通道1与通道2平行;/n所述第一检测装置包括沿通道1的入射光光路方向依次排列的第一宽波段红外光学镜头、窄波段滤光片切换装置、宽波段非制冷焦平面探测器;/n所述第二检测装置包括沿通道2的入射光光路方向依次排列的第二宽波段红外光学镜头、红外分束器、n个特定波段非制冷焦平面探测器;/n所述第一宽波段红外光学镜头、第二宽波段红外光学镜头均对波长为0.75~15微米的红外辐射具有透过性;/n所述窄波段滤光片切换装置包括滤片轮,所述滤片轮上沿周向均匀设...

【技术特征摘要】
1.一种基于红外多光谱成像的危险气体实时检测装置,其特征在于:包括位于通道1的第一检测装置、位于通道2的第二检测装置、图像处理模块、控制模块、显示模块,所述通道1与通道2平行;
所述第一检测装置包括沿通道1的入射光光路方向依次排列的第一宽波段红外光学镜头、窄波段滤光片切换装置、宽波段非制冷焦平面探测器;
所述第二检测装置包括沿通道2的入射光光路方向依次排列的第二宽波段红外光学镜头、红外分束器、n个特定波段非制冷焦平面探测器;
所述第一宽波段红外光学镜头、第二宽波段红外光学镜头均对波长为0.75~15微米的红外辐射具有透过性;
所述窄波段滤光片切换装置包括滤片轮,所述滤片轮上沿周向均匀设置有n个窄波段滤光片,所述n个窄波段滤光片的中心波长互不相同且处于0.75~15微米之间,所述滤片轮的中心处连接有步进电机;所述控制模块与所述步进电机相连,所述控制模块用于控制所述步进电机带动所述滤片轮旋转,每次旋转使一个窄波段滤光片位于第一宽波段红外光学镜头透过的目标场景红外辐射的出射光路上;
所述红外分束器用于将第二宽波段红外光学镜头透过的目标场景红外辐射分束为n束窄波段的红外辐射;
所述宽波段非制冷焦平面探测器、每个特定波段非制冷焦平面探测器均与所述图像处理模块相连,所述图像处理模块与所述显示模块相连;
所述宽波段非制冷焦平面探测器对波长为0.75~15微米的红外辐射具有响应,所述宽波段非制冷焦平面探测器用于对位于第一宽波段红外光学镜头透过的目标场景红外辐射的出射光路上的窄波段滤光片透过的目标场景红外辐射进行成像,并将所成图像传输给所述图像处理模块;
第i个特定波段非制冷焦平面探测器位于第i束窄波段的红外辐射的出射光路上,第i束窄波段的红外辐射的波长在第i个特定波段非制冷焦平面探测器的工作波段内,第i个特定波段非制冷焦平面探测器用于对第i束窄波段的红外辐射进行成像,并将所成图像传输给所述图像处理模块;
所述图像处理模块用于对接收到的图像{xi|i=1,2,…,n}进行处理,包括:
以相邻两个成像时间点之间的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕涛陈星宇王琦张超越汪友胜
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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