[發明專利]一種氣體泄漏檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202111525368.6
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN116263402A
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 聶小溪;羅棟;陳巍;焦國華;張漢龍;趙琦;何為;劉鵬;陳良培;方浩華;談宇光
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/85
• 代理公司: 深圳五鄰知識產權代理事務所(普通合伙) 44590
• 代理人: 王策

本申請涉及一種氣體泄漏檢測方法及系統，氣體泄漏檢測方法包括：建立氣體吸收特征峰庫；根據氣體吸收特征峰庫劃分子波段區間，根據氣體吸收特征峰所處的子波段區間以形成編碼庫，并根據子波段區間對應設計濾波片組；根據目標氣體在濾波片組下的吸收特性，對目標氣體進行編碼，將編碼結果與編碼庫進行比對，以判斷目標氣體的類別；同時獲取紅外圖像和可視化圖像并進行目標檢測，融合紅外圖像和可見光圖像的目標檢測結果，得到目標氣體云團的區域。本申請具有方便對多種泄漏氣體的識別以及精確判別泄漏氣體所處的目標氣團區域的優點。

技術領域

本申請涉及氣體檢測技術領域，特別涉及一種氣體泄漏檢測方法及系統。

背景技術

目前，化工產業是我國支柱產業之一，其發展極大地促進了經濟的發展和繁榮，但是同時火災、爆炸、中毒等化工事故也頻繁發生。氣體泄漏檢測已經是上述領域相關化工園區的一項日常維護工作，對于氣體泄漏探測設備的研發對于化工園區、人身安全以及環境保護具有重要的應用意義。目前國際上已經出現了一些特定的遠程光學檢測設備，可用于實時監測如化工廠、精煉廠、氣體存儲設施等工業場所是否存在氣體泄漏。

相關技術中，可依靠使用轉輪裝置在長波紅外光學成像系統中切換不同濾波波長的窄波段濾波片，以檢測不同濾波片的波段范圍內存在吸收特性的氣體，來實現多種氣體的探測，如甲烷、甲醛、二氧化碳、一氧化碳、氨氣和乙烯等。

但是，在實際使用過程中，廠區內存在的有害氣體的種類較多，有時達到幾十甚至上百種，若通過切換窄波段濾波片探測對應的氣體，則所需濾波片的數量較多，難以對種類繁多的氣體進行識別；同時，對于干擾信號的處理較差，當視野中存在部分運動物體等干擾信息時發生誤判的幾率大大增加，氣體泄漏區域識別誤差較大。

發明內容

本申請實施例提供一種氣體泄漏檢測方法及系統，以解決相關技術中難以識別多種種類的氣體以及氣體泄漏區域識別誤差較大的技術問題。

第一方面，提供了一種氣體泄漏檢測方法，其包括：建立氣體吸收特征峰庫；

根據所述氣體吸收特征峰庫劃分子波段區間，根據氣體吸收特征峰所處的所述子波段區間以形成編碼庫，并根據所述子波段區間對應設計濾波片組；

根據目標氣體在所述濾波片組下的吸收特性，對目標氣體進行編碼，將編碼結果與所述編碼庫進行比對，以判斷所述目標氣體的類別；

同時獲取紅外圖像和可視化圖像并進行目標檢測，融合紅外圖像和可見光圖像的目標檢測結果，得到所述目標氣體云團的區域。

一些實施例中，所述建立氣體吸收特征峰庫包括：

獲取多種氣體的吸收峰值、波峰數目和吸收譜帶信息，以得到1至4個氣體吸收特征峰。

一些實施例中，所述可視化圖像的目標檢測包括混合高斯模型算法、ViBe算法、背景差分算法和CodeBook算法中的一種或多種。

一些實施例中，所述紅外圖像的目標檢測包括：

采用紅外氣體增強算法對所述紅外圖像進行增強；

采用幀間差分的算法得到所述目標氣體云團；

對多個所述幀間差分的結果進行積分。

一些實施例中，所述根據目標氣體在所述濾波片組下的吸收特性對目標氣體進行編碼包括：

獲取各個濾波片的紅外圖像下目標氣體云團區域的灰度值；

對各個濾波片的紅外圖像的灰度值進行歸一化得到相對變化趨勢；

根據歸一化后的灰度值，并設定閾值，得到目標氣體的像元光譜；

根據像元光譜獲得編碼。

一些實施例中，所述將編碼結果與所述編碼庫進行比對包括：