[发明专利]一种高光谱红外气体泄露检测系统和方法

权利要求书

1.一种高光谱红外气体泄露检测系统，包括杆塔，其特征在于，

所述杆塔顶部设置有用以拍摄被检测区域内是否存在气体泄漏的高光谱红外摄像头和高清摄像头，所述杆塔底部设置有与所述高光谱红外摄像头通讯连接的用以对所述高光谱红外摄像头的拍摄图像进行分析处理的分析装置，以及远离所述杆塔设置有用以手动和/或自动控制高光谱红外摄像头的检测区域的控制室；

所述分析装置包括用以获取所述高光谱红外摄像头的拍摄图像和用以获取高清摄像头拍摄的可见光图像的获取单元，用以对获取单元获取的所述拍摄图像进行分析处理的处理单元，用以将所述处理单元处理完成的拍摄图像进行比对分析的比对单元，用以根据比对单元的比对结果确定气体扩散数据的确定单元，以及根据所述确定单元确定的扩散数据进行预警的预警单元；

所述获取单元获取图像包括获取所述高光谱红外摄像头拍摄的高光谱红外图像和所述高清摄像头拍摄的可见光图像，所述处理单元对所述获取单元获取的所述拍摄图像进行分析处理包括将所述高光谱红外图像和可见光图像分割为高光谱红外帧图像和普通帧图像；

所述比对单元将所述处理单元处理完成的拍摄图像进行比对分析包括将所述高光谱红外帧图像和预先拍摄的高光谱红外图像进行比对，并根据比对结果确定被检测区域是否存在气体泄漏，并在确定存在气体泄漏时，比对多个所述高光谱红外帧图像，所述确定单元根据比对结果确定所述泄漏气体的最高浓度W和扩散速度V；

所述确定单元根据所述确定单元确定所述所述最高浓度W和所述扩散速度V完成时，根据所述最高浓度W和所述扩散速度V确定所述气体泄露的预警值U，所述确定单元中设置有预设浓度W0和预设扩散速度V0，所述预警值的计算式为U=W/W0+V/V0。

2.根据权利要求1所述的高光谱红外气体泄露检测系统，其特征在于，所述比对单元确定所述最高浓度W为获取所述高光谱红外帧图像的色阶中最亮处，所述比对单元确定所述扩散速度V为所述比对单元包括对多个所述高光谱红外帧图像以其图像中心点为原点建立几何坐标系，并以所述高光谱红外图像中亮度最低处为边缘，比对多个所述高光谱红外帧图像的边缘坐标值确定所述扩散速度V。

3.根据权利要求2所述的高光谱红外气体泄露检测系统，其特征在于，所述处理单元还用以计算若干个所述高光谱红外帧图像中第一预设浓度阈值E1的平均面积Sa和第二预设浓度阈值E2的平均面积Sb的平均面积比值Bs，设定Bs=Sa/Sb，所述比对单元还用以将该平均面积比值Bs与预设面积比值B0进行比对，并根据比对结果确定所述预警值是否合格，其中E1＞E2，

若Bs≤B0，所述比对单元判定所述预警值合格；

若Bs＞B0，所述比对单元判定所述预警值不合格。

4.根据权利要求3所述的高光谱红外气体泄露检测系统，其特征在于，所述分析装置还包括用以在所述比对单元判定所述预警值不合格时的调整单元，所述调整单元在所述预警值不合格时计算所述平均面积比值Bs和预设面积比值B0的差值∆B，设定∆B=Bs-B0，并根据该差值和预设面积比值差的比对结果选取对应的修正系数对所述预警值进行修正；

其中，所述调整单元设有第一预设面积比值差∆B1、第二预设面积比值差∆B2、第三预设面积比值差∆B3、第一预警值修正系数X1、第二预警值修正系数X2以及第三预警值修正系数X3，其中∆B1＜∆B2＜∆B3，设定1＜X1＜X2＜X3＜1.5,

当∆B≤∆B1时，所述调整单元选取第一预警值修正系数X1对预警值进行修正；

当∆B1＜∆B≤∆B2时，所述调整单元选取第二预警值修正系数X2对预警值进行修正；

当∆B2＜∆B≤∆B3时，所述调整单元选取第三预警值修正系数X3对预警值进行修正；

当所述调整单元选取第i预警值修正系数Xi对预警值进行修正时，设定i=1，2，3,所述确定单元将修正后的预警值设置为Ux，设定Ux=U×Xi。