[发明专利]一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法

权利要求书

1.一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法，其特征在于：

具体包括如下步骤：

步骤1)、测量洁净空气状态下的透射光信号和已知粉尘浓度状态下的透射光信号；

步骤2)、测量粉尘浓度未知状态下的光信号，包括散射光信号和透射光信号；透射光信号通过依次激活发光元件，测量对应位置的感光元件信号；散射光信号通过依次激活单个发光元件，然后测量正交方向上全部感光元件信号；

步骤3)、将测量区域分割为正方形网格，其中单个网格代表一个像素，内部粉尘浓度视为一致；

步骤4)、根据朗伯比尔定律，确定透射光与粉尘质量浓度分布关系；

步骤5)、由MIE散射理论，确定散射光与粉尘质量浓度分布关系；

步骤6)、建立粉尘浓度分布矩阵和透射光信号之间的关系式；

步骤7)、建立粉尘浓度分布和散射光之间的矩阵关系式；

步骤8)、利用图像重建算法分别重建基于透射光和散射光信号下的粉尘浓度分布图像，将两种图像融合获得最终粉尘浓度分布状态。

2.如权利要求1所述的一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法，其特征在于：有如下粉尘浓度分布检测装置,该装置包括光学传感器、信号采集模块、激光激励模块、测量管道、微型计算机；光学传感器分别与信号采集模块、激光激励模块电连接，信号采集模块、激光激励模块分别与微型计算机电连接；测量管道排布于测量区域内；微型计算机通过激光激励模块控制光学传感器内特定发光元件发光；信号采集模块用于采集光学传感器内的感光元件光学测量信号，并将信号发送至微型计算机；

光学传感器包括两组垂直分布在测量区域的发光元件阵列和感光元件阵列；在发光元件和感光元件内均设置有遮光孔，感光元件采集垂直于感光元件表面入射的光信号；测量区域部分划分为多个方形像素，像素区域内粉尘浓度设定一致；当某发光元件发光时，形成透射光以及多束散射光；透射光由与激活发光元件同方向的感光元件测量，散射光由与激活发光元件正交方向的感光元件测量。

3.如权利要求1所述的一种基于光学测量的粉尘浓度分布检测方法，其特征在于：步骤8)中图像重建利用Landweber算法。