[發明專利]基于MRTD的氣體紅外成像檢測系統性能評價方法

有效

• 申請號: 201310279199.1
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103344561A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 李家琨;金偉其;王霞;頓熊;金明磊;夏潤秋;李力
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;高燕燕

技術領域

本發明屬于氣體檢測技術領域，具體涉及一種基于最小可分辨溫差MRTD的氣體紅外成像檢測系統性能評價方法。

背景技術

隨著熱成像技術及相關組件性能的不斷提高，氣體紅外成像檢測技術得到了越來越多的國家和研究人員的關注，美國和法國等發達國家在氣體紅外成像檢測系統的研發和應用推廣等方面一直走在世界前列，其相關產品也占據了氣體紅外成像檢測市場的大部分份額。近年來，隨著市場需求的進一步擴大，包括中國在內的其他國家也在不斷推出自己的新產品。目前對氣體紅外成像檢測系統性能的評價方法非常有限，并且多是源自于點探測和線探測等非成像式檢測系統，存在很多不足之處，尤其缺少對氣體紅外吸收特性和氣體目標尺寸與距離等成像因素的綜合考慮。

本申請人于2013年6月19日提交的，申請號為：201310244263.2，發明名稱為：“一種氣體泄露紅外成像檢測系統的性能評價裝置及方法”的專利申請，其通過實驗測得氣體紅外成像檢測系統的最小可分辨氣體濃度（Minimum?Resolvable?Gas?Concentration,MRGC）來評價系統性能，該MRGC測試裝置能夠實現對氣體紅外成像檢測系統的溫度分辨力和空間分辨力的綜合評價。上述性能評價裝置包括帶有紅外窗口的氣室、面型差分黑體輻射源、氣體濃度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器以及準直光學系統，所述面型差分黑體輻射源包括靶標黑體和背景黑體；其中：所述氣室位于靶標黑體和背景黑體之間，氣體濃度傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器位于所述氣室側壁的安裝孔內，背景黑體位于準直光學系統的焦平面上；所述氣室前后兩面分別設有紅外窗口，其側壁上設有進氣孔和出氣孔；所述背景黑體上設有鏤空區域形成空間頻率為f_x的靶標圖案；所述靶標黑體的溫度可控，用于與背景黑體之間形成溫度差。基于該裝置實現的性能評價方法的具體過程為：首先，將評價裝置及待評價系統置于恒溫、恒濕的測試實驗室內，用不吸收紅外輻射的載氣對氣體管路及氣室進行徹底沖洗，排除空氣等其它氣體的干擾，載氣應保持與室溫相同，且干燥純凈；其次，通過調節面型差分黑體輻射源靶標黑體的溫度，使得氣體泄露紅外成像檢測系統不能對某一空間頻率的靶標圖像成像；再次，從進氣孔向氣室內緩慢充入極少量高純度的待測實驗氣體，稍等片刻，待氣體在氣室內分布均勻后，令觀察者觀察檢測系統能否對靶標圖像成像，若不能成像，則重復此步驟，直至觀察者確認能分辨出該空間頻率的四條帶靶標圖像為止；然后，分別記錄上一步驟完成時氣體濃度傳感器所測得的氣室內待測實驗氣體的濃度數值、溫度傳感器所測得的氣室內的溫度數值和壓力傳感器所測得的氣室內的壓力數值，該氣體濃度數值即為氣體泄露紅外成像檢測系統對該待測氣體的最小可分辨氣體濃度MRGC值，條件是氣體溫度，壓力，空間頻率，通過MRGC值評價氣體泄露紅外成像檢測系統。

然而，雖然種氣體泄露紅外成像檢測系統的性能評價裝置改造成本較低，但整個評價裝置比較復雜，價格昂貴，評價方法及實驗不易操作。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有技術的缺陷，為了解決氣體紅外成像檢測系統性能評價的成本高的問題，提供一種基于MRTD的氣體紅外成像檢測系統性能評價方法。

實現本發明的技術方案如下：

基于MRTD的氣體紅外成像檢測系統性能評價方法，其步驟包括：

（1）確定目標和背景的輻射出射度之差ΔM_t-b；