[發明專利]一種火災環境透煙霧探測方法、系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201910796864.1
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110646809B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 錢森;袁海
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01S17/89;G01S7/487;G01S7/481;G01S7/48
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本發明涉及一種火災環境透煙霧探測方法，包括：產生連續紅外光束，并將所述連續紅外光束通過參考臂路徑進行成像，得到背景參考光分布圖像；將所述連續紅外光束調制為周期性脈沖紅外光束；將所述周期性脈沖紅外光束分束為參考脈沖光束和物探脈沖光束，所述參考脈沖光束用以經過參考臂路徑進行回收，所述物探脈沖光束用以射向被探測物以產生散射并經過物探臂路徑進行回收；調節參考臂路徑與物探臂路徑的相對長度關系，使回收的物探脈沖光束與參考脈沖束在相干域產生全息干涉；將產生全息干涉的物探脈沖光束和所述參考脈沖光束進行成像；將所成圖像與所述背景參考光分布圖像相區分，以重構所述被探測物的形貌特征。

技術領域

本發明涉及光電探測技術領域，尤其是涉及一種火災環境透煙霧探測方法、系統及其使用方法。

背景技術

火災現場視覺探測直接影響著火災救援、消防作業的效率。由于火災現場往往存在著大量濃煙濃霧，目前業內常用的方法是利用在煙霧中透射率較高的紅外成像提高視覺辨識能力。

發明人在研究中發現，現有技術的缺陷在于：目前常用的探測方式基本都屬于被動式紅外成像，其原理是利用人體等熱源自身發出的紅外光進行成像，雖然紅外光對火災現場常見的一氧化碳、二氧化碳、水汽、煙霧顆粒有較好地穿透性，然而火災現場存在的大量高溫氣體或者火光，本身也可以發出紅外光譜，這對探測物發出的紅外光譜形成了干擾，因此需要提出適用于火災環境下的新的紅外探測技術。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種火災環境透煙霧探測方法、系統及其使用方法，屬于主動式紅外成像探測技術，其可應用于火災現場，較好地消除現場環境紅外光譜的干擾，提高了火災現場中的探測效率。

一種火災環境透煙霧探測方法，包括：

產生連續紅外光束，并將所述連續紅外光束通過參考臂路徑進行成像，得到背景參考光分布圖像；

將所述連續紅外光束調制為周期性脈沖紅外光束；

將所述周期性脈沖紅外光束分束為參考脈沖光束和物探脈沖光束，所述參考脈沖光束用以經過參考臂路徑進行回收，所述物探脈沖光束用以射向被探測物以產生散射并經過物探臂路徑進行回收；

調節參考臂路徑與物探臂路徑的相對長度關系，使回收的物探脈沖光束與參考脈沖束在相干域產生全息干涉；

將產生全息干涉的物探脈沖光束和所述參考脈沖光束進行成像；

將所成圖像與所述背景參考光分布圖像相區分，以重構所述被探測物的形貌特征。

所述調節參考臂路徑與物探臂路徑的相對長度關系，使回收的物探脈沖光束與參考脈沖束在相干域產生全息干涉的步驟，包括：

調節參考臂與物探臂的路徑長度相等，完成物探脈沖光束與參考脈沖光束在相干域的選通，從而使回收的物探脈沖光束與參考脈沖束產生全息干涉。

所述方法包括：對回收的物探脈沖光束與參考脈沖束在匯聚處同時進行分束，一束用以探測物探脈沖光束是否與參考脈沖光束產生全息干涉，一束用以對物探脈沖光束和參考脈沖光束進行成像。

所述方法具體包括：當全息干涉時，探測到物探脈沖光束與參考脈沖光束輸出的疊加脈沖序列幅值；

在所述疊加脈沖序列對應的高電平時間段，對所述物探脈沖光束和參考脈沖光束進行成像，而在低電平時間段停止成像。

所述重構所述被探測物的形貌特征的步驟，包括：

以下列算法重構被探測物的實際形貌：