[发明专利]一种纯电动船舶可燃气体检测系统

说明书

本发明涉及气体光谱检测领域，具体涉及一种纯电动船舶可燃气体检测系统，该系统包括图像采集器和控制器，采集器用于实时采集可燃气体的红外图像，所述控制器用于：实时采集红外图像，根据红外图像得到前景图像和背景图像，根据前景图像得到前景图像中各像素的局部浓度指数，根据所述局部浓度指数得到局部浓度指数分布概率直方图，根据局部浓度指数分布概率直方图得到区间密度指数；对区间密度指数进行阈值分割得到第一区间密度指数集合和第二区间密度指数集合；根据第一区间密度指数集合和第二区间密度指数集合得到增强后红外图像，根据增强后红外图像进行可燃气体检测；从而实现红外图像中可燃气体信息的增强，提高可燃气体检测的准确性。

技术领域

本申请涉及气体光谱检测领域，具体涉及一种纯电动船舶可燃气体检测系统。

背景技术

随着船舶相关规定的出台以及海洋环境保护的需求，纯电动船舶的航运方式不断发展，目前被中国船级社认可的常用船用能源锂电池是磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的产品检验和系统检验都具有明确的规定。这是因为磷酸铁锂电池在过充放电以及热冲击条件下具有一定的潜在危险发生的可能性。

磷酸铁锂电池在在过量充电情况下会产生大量可燃气体，当电池处于热失控状态时，会产生大量的有毒气体或者可燃气体，例如CO，SO2，这些可燃气体不仅影响纯电动船舶的正常使用，还会危害到人员安全，甚至会对航运过的海洋环境产生一定的污染。传统的可燃气体检测方法主要是通过化学反应法或气相色谱法进行检测，这两种方法的实现需要采集到现场产生的可燃气体，时间久，效率低。光谱法的检测主要依赖于专业设备，这些设备价格昂贵，设备自身的体积较大，安装在船舶上占据较大的空间，适用性较弱。通过红外成像系统的检测结果容易受到环境噪声等各种复杂噪声影响，使得红外图像遭受到严重的噪声污染，造成红外图像的信噪比较低。通常来说，目标与背景的红外辐射强度差异较小，若场景中无强热目标源的出现，采集到的红外图像对比度就较差，细节不清晰。

因此，需要一种针对纯电动传播可燃气体的检测方法用于保证船舶的正常行驶。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种纯电动船舶可燃气体检测系统，所述系统包括红外光谱图像采集单元和光谱图像检测单元，所述红外光谱图像采集单元用于获取纯电动船舶的磷酸铁锂电池产生的可燃气体的红外图像，所述光谱图像检测单元用于：

根据红外图像得到前景图像和背景图像；

根据前景图像得到前景图像中各像素的局部浓度指数，根据局部浓度指数得到各第一区间的区间密度指数；对区间密度指数进行分割处理得到第一区间密度指数集合和第二区间密度指数集合；根据第一区间密度指数集合得到区间密度指数的映射增强比例，根据区间密度指数的映射增强比例得到增强后红外图像；

根据增强后红外图像进行可燃气体检测。

优选的，所述根据前景图像得到前景图像中各像素的局部浓度指数的方法，包括：

将前景图像中任意一个像素作为研究像素，获取研究像素的第一区域，获取第一区域中灰度值等于研究像素灰度值的像素个数记为第一个数，将第一区域内像素个数记为第二个数，根据第一个数和第二个数得到研究像素的局部浓度指数，所有像素作为研究像素时得到的局部浓度指数即为前景图像中各像素的局部浓度指数。

优选的，所述根据局部浓度指数得到各第一区间的区间密度指数的方法，包括：

根据所有像素的局部浓度指数得到局部浓度指数分布概率直方图，根据局部浓度指数分布概率直方图得到多个局部极小值点，将多个局部极小值点中两个邻接的局部极小值点组合得到局部极小值对，将局部极小值对中局部浓度指数较大的局部极小值点记为第一局部极小值点，局部浓度指数较小的局部极小值点记为第二局部极小值点，将第一局部极小值点到第二局部极小值点之间的区间记为第一区间，根据第一区间下边界与上边界以及第一区间内局部浓度指数概率之和得到第一区间的区间密度指数。