近年來氣體泄漏事故屢次發(fā)生并造成了嚴(yán)重后果,多數(shù)危險氣體泄漏后肉眼不易察覺,因此發(fā)明一種能對危險氣體成像的儀器至關(guān)重要。在工業(yè)生產(chǎn)中,由于氣體泄露導(dǎo)致的爆炸和火災(zāi)造成嚴(yán)重的人員財產(chǎn)損失每年都在發(fā)生。為解決這一問題,氣體檢測技術(shù)近年來發(fā)展迅速。氣體紅外成像檢測技術(shù)以其可以快速地定位泄漏源、檢測范圍大、可檢測的危險氣體種類多、對遠(yuǎn)距離探測能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本課題利用非制冷型紅外探測器結(jié)合多個濾波片進(jìn)行對多種危險氣體的探測,實現(xiàn)了對長波段范圍內(nèi)多種有毒有害氣體的可視化探測。通過對采集到的圖像進(jìn)行非均勻性校正以提高紅外圖像質(zhì)量。（1）對紅外氣體成像原理進(jìn)行了分析。從微觀角度,闡述了氣體分子紅外吸收的物理特性及振動,為大氣對紅外波的吸收影響提供依據(jù)。介紹了大氣窗口并分析了其在危險氣體可視化探測中的應(yīng)用。建立了氣體泄漏被動式紅外成像的層輻射傳輸模型,并對層輻射傳輸模型進(jìn)行了簡化。（2）對總體方案流程進(jìn)行介紹,對光學(xué)模塊及視頻處理模塊進(jìn)行了詳細(xì)分析,研制并設(shè)計完成了一臺能夠?qū)怏w泄漏現(xiàn)象快速成像、實時檢測的氣體檢測紅外成像儀。該設(shè)備可在8～14μm紅外輻射波段成像范圍內(nèi),實現(xiàn)對多種... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FLIRGasFindIR系列應(yīng)用示例

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-圖1-2GF306泄漏氣體紅外成像圖1-3FLIRGF306泄漏氣體HSM紅外成像瑞典無人機(jī)集成商SkyEyeInnovations與FLIR圍繞FLIR熱像儀將光學(xué)氣體成像和空中偵查這兩項技術(shù)整合在一起，設(shè)計出一套基于FLIRG300a熱像儀的聯(lián)合解決方案。FLIRG300a光學(xué)氣體熱像儀內(nèi)置一個制冷式銻化銦（InSb）探頭，能生成320×240像素紅外圖像。G300a擁有較低的光圈（F）（對鏡頭速度的定量測量）和較高靈敏度，能夠檢測到最細(xì)微的泄漏。該熱像儀還擁有FLIR的高熱靈敏度模式（HSM），這進(jìn)一步增強(qiáng)了其檢測能力，能夠檢測到最細(xì)微的氣體泄漏如圖1-4所示�？梢栽诎踩嚯x外，通過以太網(wǎng)控制FLIRG300a，也可把它輕松集成到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中。圖1-4FLIRG300a的高空探測2019年FLIR公司推出首款低成本固定安裝的非制冷型自動泄露檢測紅外相機(jī)GF77a可以檢測甲烷、二氧化硫和一氧化二氮等工業(yè)氣體整合了FLIR高靈敏度模式（HSM）如圖1-5所示。GF77a的設(shè)計中將其行業(yè)領(lǐng)先的氣體檢測功能與非制冷、固定安裝平臺相結(jié)合，其價格幾乎僅為FLIR制冷型平臺的一半。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-圖1-2GF306泄漏氣體紅外成像圖1-3FLIRGF306泄漏氣體HSM紅外成像瑞典無人機(jī)集成商SkyEyeInnovations與FLIR圍繞FLIR熱像儀將光學(xué)氣體成像和空中偵查這兩項技術(shù)整合在一起，設(shè)計出一套基于FLIRG300a熱像儀的聯(lián)合解決方案。FLIRG300a光學(xué)氣體熱像儀內(nèi)置一個制冷式銻化銦（InSb）探頭，能生成320×240像素紅外圖像。G300a擁有較低的光圈（F）（對鏡頭速度的定量測量）和較高靈敏度，能夠檢測到最細(xì)微的泄漏。該熱像儀還擁有FLIR的高熱靈敏度模式（HSM），這進(jìn)一步增強(qiáng)了其檢測能力，能夠檢測到最細(xì)微的氣體泄漏如圖1-4所示�？梢栽诎踩嚯x外，通過以太網(wǎng)控制FLIRG300a，也可把它輕松集成到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中。圖1-4FLIRG300a的高空探測2019年FLIR公司推出首款低成本固定安裝的非制冷型自動泄露檢測紅外相機(jī)GF77a可以檢測甲烷、二氧化硫和一氧化二氮等工業(yè)氣體整合了FLIR高靈敏度模式（HSM）如圖1-5所示。GF77a的設(shè)計中將其行業(yè)領(lǐng)先的氣體檢測功能與非制冷、固定安裝平臺相結(jié)合，其價格幾乎僅為FLIR制冷型平臺的一半。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ZYNQ的非制冷紅外熱像儀設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王學(xué)敏,牟新剛,王偉,黃德湖.  紅外技術(shù). 2019(05)
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紅外焦平面光學(xué)非均勻性校正改進(jìn)算法[J]. 李謙,楊波,粟宇路,樊佩琦,劉傳明,蘇俊波.  紅外技術(shù). 2019(03)
[3]氣云成像攝像機(jī)氣體泄漏監(jiān)測技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 劉歡,胡畔寧,魏萊.  天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì). 2019(01)
[4]紅外氣體分析儀檢測氯乙烷濃度的探討[J]. 辛姿姝.  化工管理. 2014(33)
[5]氣體泄漏紅外成像檢測技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 李家琨,金偉其,王霞,金明磊,頓雄,陳驥.  紅外技術(shù). 2014(07)
[6]寬波段氣體泄漏紅外成像檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李家琨,頓雄,金明磊,金偉其,王霞,夏潤秋.  紅外與激光工程. 2014(06)
[7]基于空域和頻域處理的紅外圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法[J]. 劉斌,金偉其,王嶺雪,陳艷,劉崇亮,劉秀.  紅外技術(shù). 2011(08)

博士論文
[1]紅外圖像質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 榮生輝.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]紅外熱成像甲烷氣體探測與識別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 熊仕富.長春理工大學(xué) 2018

碩士論文
[1]基于ZYNQ的視頻關(guān)鍵幀提取系統(tǒng)設(shè)計[D]. 逯宏超.中北大學(xué) 2019
[2]圖像去霧中的細(xì)節(jié)和色彩增強(qiáng)算法研究[D]. 胡歡君.華中師范大學(xué) 2019
[3]雙目頭盔顯示器系統(tǒng)集成設(shè)計[D]. 王帥.東南大學(xué) 2018
[4]基于紅外高光譜成像的氣體監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 金亞亮.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[5]氣體多光譜成像探測系統(tǒng)的設(shè)計及方法研究[D]. 陳文生.北京交通大學(xué) 2018
[6]易燃易爆氣體泄漏檢測系統(tǒng)研究[D]. 定康.武漢工程大學(xué) 2017
[7]易燃易爆氣體泄漏紅外視頻圖像檢測方法研究[D]. 王敏.武漢工程大學(xué) 2017
[8]主被動雙調(diào)Q全固態(tài)Ho:YAG激光器研究[D]. 李余沛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]智能化紅外圖像非均勻性校正算法及其FPGA實現(xiàn)[D]. 張橋舟.南京理工大學(xué) 2014
[10]Android平臺下Wi-Fi定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 武文龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



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