【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于热成像的装置、系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年4月27日提交的名称为“用于热成像的装置、系统和方法(Apparatuses,Systems,And Methods For Thermal Imaging)”的美国专利申请号17/241,478的优先权，该专利申请要求于2020年6月23日提交的名称为“用于热成像的装置、系统和方法(Apparatuses,Systems,And Methods For Thermal Imaging)”的美国专利申请号63/042,809的优先权，2020年5月11日提交的名称为“用于热成像的装置、系统和方法(Apparatuses,Systems,And Methods For Thermal Imaging)”的美国专利申请号63/022,958的优先权，2020年5月4日提交的名称为“用于热成像的装置、系统和方法(Apparatuses,Systems,And Methods For Thermal Imaging)”的美国专利申请号63/019,937的优先权，以及2020年5月4日提交的名称为“用于热成像的装置、系统和方法(Apparatuses,Systems,And Methods For Thermal Imaging)”的美国专利申请号63/019,929的优先权，其各自的内容以引用方式全文并入本文并用于所有目的。
[0003]关于联邦赞助研发的声明
[0004]本申请中公开的技术的一些部分由能源高级研究计划署(ARPA>‑
E)根据合同编号DE
‑
AR0000541提供资助。政府在本技术的这些部分中可能享有某些权利。
[0005]本专利技术总体上涉及一种用于气云检测的系统和方法，并且具体地涉及一种检测红外光谱区域内的化学成分的光谱特征的系统和方法。
[0006]相关技术描述
[0007]光谱成像系统和方法在多种领域中都有应用。光谱成像系统和方法获得电磁光谱的一个或多个区域中的场景的光谱图像以检测现象、识别材料组成或表征过程。场景的光谱图像可被表示为三维数据立方体，其中该立方体的两条轴线表示场景的两个空间维度并且该数据立方体的第三轴线表示不同波长区域中的场景的光谱信息。可使用数学方法来处理该数据立方体以获得关于场景的信息。一些现有光谱成像系统通过扫描空间域(例如，通过使狭缝移动跨越场景的水平尺寸)和/或光谱域(例如，通过扫描波长色散元件以获得不同光谱区域中的场景的图像)中的场景来生成数据立方体。此类扫描方法一次仅采集完整数据立方体的一部分。将完整数据立方体的这些部分存储，随后进行处理而生成完整数据立方体。
技术实现思路
[0008]本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，没有单个方面独自地负责本文所公开的期望属性。
[0009]在一个实施方案中，本专利技术公开了一种用于确定物体中目标物质的浓度的红外(IR)成像系统。该成像系统可以包括光学系统，该光学系统包括光学焦平面阵列(FPA)单元。光学系统可具有限定其至少两个光学通道的部件，该至少两个光学通道彼此在空间上
和光谱上不同。该至少两个光学通道中的每一者可被定位成将入射在光学系统上的IR辐射朝向光学FPA转移。该系统可包括包含处理器的处理单元，该处理单元可被配置为从在光学FPA处接收到的IR辐射采集表示目标物质的多光谱光学数据。该光学系统和该处理单元可一起包含在数据采集和处理模块中，该数据采集和处理模块被配置为由人佩戴或携带。
[0010]在另一个实施方案中，公开了一种用于确定物体中目标物质的浓度的红外(IR)成像系统。该成像系统可以包括光学系统，该光学系统包括光学焦平面阵列(FPA)单元。光学系统可具有限定其至少两个光学通道的部件，该至少两个光学通道彼此在空间上和光谱上不同。该至少两个光学通道中的每一者可被定位成将入射在光学系统上的IR辐射朝向光学FPA转移。该系统可包括包含处理器的处理单元，该处理单元可被配置为从在光学FPA处接收到的IR辐射采集表示目标物质的多光谱光学数据。该数据采集和处理模块可以具有小于8英寸
×
6英寸
×
6英寸的尺寸。
[0011]在另一个实施方案中，公开了一种用于确定物体中目标物质的浓度的红外(IR)成像系统。该成像系统可以包括光学系统，该光学系统包括光学焦平面阵列(FPA)单元。光学系统可具有限定其至少两个光学通道的部件，该至少两个光学通道彼此在空间上和光谱上不同。该至少两个光学通道中的每一者可被定位成将入射在光学系统上的IR辐射朝向光学FPA转移。该系统可包括包含处理器的处理单元，该处理单元可被配置为从在光学FPA处接收到的IR辐射采集表示目标物质的多光谱光学数据。该数据采集和处理模块可以具有小于300立方英寸的体积。
[0012]在又一个实施方案中，公开了一种识别目标物质或量化或表征物体中目标物质的参数的方法。该方法可以包括佩戴或携带数据采集和处理模块。该数据采集和处理模块可以包括光学系统以及与光学系统通信的处理单元，该光学系统包括光学焦平面阵列(FPA)单元。该方法可包括在FPA单元处从在空间上和光谱上彼此不同的至少两个光学通道捕获多光谱红外(IR)图像数据。该方法可以包括从在FPA处接收的IR辐射中获取表示目标物质的多光谱光学数据。
[0013]在另一个实施方案中，公开了一种用于在一个或多个安装场地监测一种或多种目标气体的存在的系统。该系统可以包括多个红外(IR)成像系统，每个成像系统包括数据采集和处理模块。数据采集和处理模块可以被配置为实时捕获该一种或多种目标气体的红外图像。数据采集和处理模块可以被配置为将每个捕获的红外图像与该一种或多种目标气体存在的位置相关联。该数据采集和处理模块可以被配置为将与该一种或多种目标气体相关联的图像数据以及与该一种或多种目标气体的位置相关联的位置数据传输到中央服务器。
[0014]在又一个实施方案中，公开了一种用于在一个或多个安装场地监测一种或多种目标气体的存在的方法。该方法可以包括从位于多个安装场地并被配置为由人佩戴或携带的多个IR成像系统接收图像数据。每个IR成像系统可以被配置为实时捕获该一种或多种目标气体的红外图像，并且将每个捕获的红外图像与该一种或多种目标气体存在的位置相关联。该方法可以包括处理接收到的图像数据以识别检测到该一种或多种目标气体的安装场地。本公开中所述的主题的一个或多个实施方式的细节在以下附图和描述中阐述。其他特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求书中显而易见。需注意，以下附图的相对尺寸可能并未按比例绘制。
附图说明
[0015]图1示出了成像系统的实施方案，该成像系统包括公共前物镜，该公共前物镜具有经光谱分割并用多个透镜再成像到红外FPA上的光瞳。
[0016]图2示出了具有分割的前物镜和红外感测FPA阵列的实施方案。
[0017]图3A表示采用与再成像透镜阵列可操作地匹配的前物镜阵列的实施方案。图3B示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热成像系统，包括：红外(IR)成像器，所述红外成像器被配置为采集所述IR成像器的视场的IR图像数据；和视频分析电路系统，所述视频分析电路系统能够操作地耦合到所述IR成像器，其中所述视频分析电路系统被配置为：接收所述IR成像器的所述视场内的第一场基准的第一温度数据；接收所述IR成像器的所述视场内的第二场基准的第二温度数据；从所述IR成像器接收IR图像数据；以及基于所述第一温度数据、所述第二温度数据和所述IR图像数据校准所述IR成像器。2.根据权利要求1所述的系统，还包括温度控制室，所述温度控制室封闭所述IR成像器并被配置为热隔离所述IR成像器。3.根据权利要求2所述的系统，还包括所述IR成像器的透镜，所述透镜在容纳所述IR成像器的所述温度控制室与外部环境之间形成接口。4.根据权利要求3所述的系统，还包括支撑所述透镜的导热机械垫圈。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述视频分析电路系统被进一步配置为：将所述第一温度数据与所述第一场基准的IR图像数据进行比较；将所述第二温度数据与所述第二场基准的IR图像数据进行比较；以及基于所述第一温度数据与所述第一场基准的所述IR图像数据之间的所述比较以及所述第二温度数据与所述第二场基准的所述IR图像数据之间的所述比较中的一者或多者来确定所述IR成像器的不确定性。6.根据权利要求1所述的系统，还包括热耦合到所述IR成像器的一个或多个温度控制元件。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述一个或多个温度控制元件被配置为基于由所述视频分析电路系统确定的所述IR成像器的不确定性来修改所述IR成像器的操作温度。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述视频分析电路系统被配置为：检测在所述IR成像器的所述视场内不存在所述第一场基准或所述第二场基准；以及生成请求重新定位所述IR成像器的用户通知。9.根据权利要求1所述的系统，还包括热耦合到所述IR成像器的一个或多个温度传感器，其中所述视频分析电路系统被进一步配置为：从所述一个或多个温度传感器接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：瑞柏丽恩光子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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