甲烷探测方法及航飞装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种甲烷探测方法及航飞装置，其中，甲烷探测方法的步骤：在同一位置信息下交替照射第一激光光源和第二激光光源；第一激光光源照射待测区域，获得第一图像数据；第二激光光源照射待测区域，第二激光光源与待测区域的甲烷反应后，获得第二图像数据；结合第一图像数据、第二图像数据和位置信息，获取甲烷泄露区域位置和区域面积。本发明专利技术提供的甲烷探测方法，通过交替对室外甲烷泄露的检测区域照射第一激光光源和第二激光光源，以第一图像数据作为基准图像；以第二激光光源照射的第二图像数据作为参考图像；通过基准图像、参考图像以及特定位置下的位置信息计算出甲烷泄露的具体区域和区域面积，实现室外泄露的甲烷快速、准确的检测。准确的检测。准确的检测。

【技术实现步骤摘要】
甲烷探测方法及航飞装置


[0001]本专利技术涉及甲烷检测
，尤其涉及一种甲烷探测方法及航飞装置。

技术介绍

[0002]甲烷分子式是CH4，它是最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点
‑
161.4℃，比空气轻，因此暴露在空气中时，会飘散到上空，它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中，是优质气体燃料，也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。甲烷的泄露容易引起爆炸的危险，还会造成了资源的浪费。
[0003]常规使用的甲烷探测器多为单点探测器，一般采用催化反应方式对甲烷的浓度进行探测，但是对于野外或者厂区等大面积区域的甲烷泄露，这种单点工作方式难以大范围探测。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种甲烷探测方法及航飞装置，用以解决现有技术中没有针对室外大面积区域的甲烷泄露的检测技术的缺陷，实现甲烷室外泄露的检测并确定泄露区域和面积。
[0005]本专利技术提供一种甲烷探测方法，包括步骤：
[0006]在同一位置信息下交替照射第一激光光源和第二激光光源；
[0007]所述第一激光光源照射待测区域，获得所述待测区域的第一图像数据；
[0008]所述第二激光光源照射所述待测区域，所述第二激光光源与所述待测区域的甲烷反应后，获得反应后所述待测区域的第二图像数据；
[0009]结合所述第一图像数据、所述第二图像数据和所述位置信息，获取所述待测区域的甲烷泄露区域位置和区域面积。
[0010]根据本专利技术提供的甲烷探测方法，所述获得所述待测区域的第一图像数据的步骤包括：
[0011]所述第一激光光源发出可见光激光；
[0012]经过准直后照射在所述待测区域；
[0013]所述待测区域反射光线后被聚焦；
[0014]聚焦后的光线被探测得到第一图像数据。
[0015]根据本专利技术提供的甲烷探测方法，所述获得反应后所述待测区域的第二图像数据的步骤包括：
[0016]所述第二激光光源发出特定波长激光；
[0017]经过准直后照射在所述待测区域；
[0018]所述待测区域有甲烷处，甲烷吸收所述特定波长激光；
[0019]所述待测区域无甲烷处反射光线后被聚焦；
[0020]聚焦后的光线被探测得到第二图像数据。
[0021]根据本专利技术提供的甲烷探测方法，所述获取所述待测区域的甲烷泄露区域位置和区域面积的步骤包括：
[0022]所述第一图像数据与所述第二图像数据相减得到甲烷泄露区域；
[0023]所述甲烷泄露区域结合位置信息得到甲烷泄露区域位置和区域面积。
[0024]根据本专利技术提供的甲烷探测方法，获得所述甲烷泄露区域的具体步骤包括：
[0025]对所述第一图像数据和所述第二图像数据进行拉伸处理；
[0026]将拉伸处理后的所述第一图像数据和所述第二图像数据相减；
[0027]增强相减后的图像数据的对比度，显现甲烷泄露区域。
[0028]本专利技术还提供了一种航飞装置，包括：
[0029]上述的第一激光光源和所述第二激光光源，
[0030]配置成控制所述第一激光光源和第二激光光源交替照射的激光控制器，
[0031]配置成接收所述待测区域反射光的探测器，
[0032]处理所述探测器发送数据的处理单元，
[0033]配置成搭载所述第一激光光源、所述第二激光光源、所述激光控制器和所述探测器的航飞单元。
[0034]根据本专利技术提供的航飞装置，还包括前置光学单元，所述第一激光光源和所述第二激光光源的光经过所述前置光学单元达到所述待测区域，
[0035]所述待测区域的反射光经过所述前置光学单元达到所述探测器。
[0036]根据本专利技术提供的航飞装置，还包括图传单元，所述图传单元将所述探测器的数据发送到所述处理单元。
[0037]根据本专利技术提供的航飞装置，还包括转向单元，所述第一激光光源和所述第二激光光源的光经过所述转向单元到达所述前置光学单元。
[0038]根据本专利技术提供的航飞装置，所述航飞单元为无人机或者飞艇。
[0039]本专利技术提供的甲烷探测方法，通过在同一特定位置下，交替对室外甲烷泄露的检测区域照射第一激光光源和第二激光光源，以第一激光光源照射的第一图像数据作为基准图像；以可以与甲烷反应的第二激光光源照射的第二图像数据作为参考图像；通过基准图像、参考图像以及特定位置下的位置信息计算出甲烷泄露的具体区域和区域面积，实现室外大范围泄露的甲烷快速、准确的检测。
[0040]进一步地，本专利技术提供的航飞装置可用于执行本专利技术的甲烷探测方法，因此也具备以上优势。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本专利技术提供的甲烷探测方法的流程示意图之一；
[0043]图2是本专利技术提供的甲烷探测方法的流程示意图之二；
[0044]图3是本专利技术提供的甲烷探测方法的流程示意图之三；
[0045]图4是本专利技术提供的甲烷探测方法的流程示意图之四；
[0046]图5是本专利技术提供的甲烷探测方法的流程示意图之五；
[0047]图6是本专利技术提供的航飞装置的信息传递示意图。
[0048]附图标记：
[0049]100：第一激光光源；
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200：第二激光光源；
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300：激光控制器；
[0050]400：待测区域；
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500：探测器；
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600：航飞单元；
[0051]101：前置光学单元；
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102：转向单元；
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501：处理单元；
[0052]502：图传单元。
具体实施方式
[0053]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0054]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲烷探测方法，其特征在于，包括步骤：在同一位置信息下交替照射第一激光光源和第二激光光源；所述第一激光光源照射待测区域，获得所述待测区域的第一图像数据；所述第二激光光源照射所述待测区域，所述第二激光光源与所述待测区域的甲烷反应后，获得反应后所述待测区域的第二图像数据；结合所述第一图像数据、所述第二图像数据和所述位置信息，获取所述待测区域的甲烷泄露区域位置和区域面积。2.根据权利要求1所述的甲烷探测方法，其特征在于，所述获得所述待测区域的第一图像数据的步骤包括：所述第一激光光源发出可见光激光；经过准直后照射在所述待测区域；所述待测区域反射光线后被聚焦；聚焦后的光线被探测得到第一图像数据。3.根据权利要求1所述的甲烷探测方法，其特征在于，所述获得反应后所述待测区域的第二图像数据的步骤包括：所述第二激光光源发出特定波长激光；经过准直后照射在所述待测区域；所述待测区域有甲烷处，甲烷吸收所述特定波长激光；所述待测区域无甲烷处反射光线后被聚焦；聚焦后的光线被探测得到第二图像数据。4.根据权利要求1所述的甲烷探测方法，其特征在于，所述获取所述待测区域的甲烷泄露区域位置和区域面积的步骤包括：所述第一图像数据与所述第二图像数据相减得到甲烷泄露区域；所述甲烷泄露区域结合位置信息得到甲烷泄露区域位置和区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红明，张立福，王飒，王楠，张琳珊，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：