[发明专利]一种基于图像的气体泄漏监测方法

说明书

本发明涉及气体泄漏监测，具体涉及一种基于图像的气体泄漏监测方法，基于泄漏气体红外辐射模型和气体温度生成气体浓度查找表，获取各待测区域的红外全景图像和实时气体温度，并结合气体浓度查找表得到各像素点对应的气体浓度值，将各待测区域的红外全景图像以及各像素点对应的气体浓度值发送至控制终端，控制终端得到整个待测区域的气体浓度空间分布数据，并在整个待测区域内确定泄漏源位置；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的难以对检测结果进行实时量化处理、无法快速准确确定泄漏源位置的缺陷。

技术领域

本发明涉及气体泄漏监测，具体涉及一种基于图像的气体泄漏监测方法。

背景技术

随着工业化进程的不断推进，各种气体在工业生产和人们日常生活中的应用越来越广泛，涉及能源、化工、电力等多个行业，例如电力开关设备中用于开断高压电流用的六氟化硫(SF₆)、空调制冷系统所使用的氟利昂、锅炉燃烧所生成的各种混合气体(NO₂、NO、CO)等，天然气的使用更是与每个人的生活息息相关。这些气体，尤其是部分易燃易爆的危险气体，一旦发生泄漏，将会对环境造成严重危害，甚至引发火灾、爆炸等重大安全事故，给企业、社会和个人带来不可估量的损失和伤害。

目前，在气体泄漏监测领域已经使用的几种主要监测技术方法有：泄漏气体介质单点监测预警，超声波、声发射技术，红外成像技术等。其中，泄漏气体介质单点监测预警技术利用基于光学、电化学等原理的单点传感器进行单点监测，可以探测到发生明显气体泄漏后的浓度信号，在小范围指定区域内灵敏度较高，但是只能进行单点布局且容易受到干扰，监测范围受限，单物性选择传感器抗干扰能力差、预警滞后；超声波、声发射技术具有反应迅速，监测速度快，定位准确，主要应用在压力容器泄漏监测中，但一般为接触式检测，多适用于局部材料缺陷，通常只能在设备停车之后检测，很难实现在线监测，对于大范围的气体泄漏监测较为困难。

现有技术中，针对气体泄漏的非接触式监测方法难以对检测结果进行实时量化处理，并且无法快速准确地确定泄漏源位置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于图像的气体泄漏监测方法，能够有效克服现有技术所存在的难以对检测结果进行实时量化处理、无法快速准确确定泄漏源位置的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于图像的气体泄漏监测方法，基于泄漏气体红外辐射模型和气体温度生成气体浓度查找表，获取各待测区域的红外全景图像和实时气体温度，并结合气体浓度查找表得到各像素点对应的气体浓度值，将各待测区域的红外全景图像以及各像素点对应的气体浓度值发送至控制终端，控制终端得到整个待测区域的气体浓度空间分布数据，并在整个待测区域内确定泄漏源位置。

优选地，所述获取各待测区域的红外全景图像和实时气体温度，并结合气体浓度查找表得到各像素点对应的气体浓度值，包括：

对红外全景图像进行处理，得到红外全景图像的前景图像和背景图像，并识别出红外全景图像中的泄漏气体轮廓；

针对泄漏气体轮廓所涵盖的像素点，根据前景图像和背景图像，得到各像素点对应的实时背景灰度值、实时前景灰度值，以及实时灰度差值；

基于实时背景灰度值、实时灰度差值和实时气体温度，在气体浓度查找表中匹配得到各像素点对应的气体浓度值。

优选地，所述基于实时背景灰度值、实时灰度差值和实时气体温度，在气体浓度查找表中匹配得到各像素点对应的气体浓度值，包括：

在气体浓度查找表中匹配得到与实时背景灰度值、实时灰度差值相近的若干组背景灰度参考值、灰度参考差值，并进一步匹配得到与每组背景灰度参考值、灰度参考差值对应的气体浓度参考值，基于各气体浓度参考值得到各像素点对应的气体浓度值。