[发明专利]基于红外图像处理的SF6气体检测方法

权利要求书

1.一种基于红外图像处理的SF6气体检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、采用被动式红外检测的方式获取SF6气体的原始红外图像，并对所述原始红外图像进行非均匀性校正，得到校正后的红外图像；

S2、对所述校正后的红外图像进行归一化处理，并将处理后的图像转化为灰度图像；

S3、对所述灰度图像进行图像滤波以及灰度线性变换，得到目标图像；

S4、将所述目标图像进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4之前还包括步骤：

S0、对SF6气体浓度进行标定，得到标定曲线，所述标定曲线用于表示SF6气体浓度值与图像灰度值的对应关系；

步骤S4进一步包括：

利用所述标定曲线计算出所述目标图像中的SF6气体浓度值，并将计算得到的浓度值与所述目标图像一起进行实时显示。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，采用被动式红外检测的方式获取SF6气体的原始红外图像具体包括：

利用被动式SF6红外探测传感器，获取红外传感面阵采集到的数据，从而得到所述原始红外图像，

其中，所述被动式SF6红外探测传感器的探测波长为10.55μm。

4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

S1-1、选定两个不同的温度，其中较高的温度记为T_high，较低的温度记为T_low；

S1-2、在温度T_high下，在同一背景中获取N张SF6气体的原始红外图像，N为正整数，将像素i在N张图像中的时域中值作为像素i的像素值，从而得到温度T_high下的红外图像S_high，

在温度T_low下，在所述同一背景中获取N张SF6气体的原始红外图像，将像素j在N张图像中的时域中值作为像素j的像素值，从而得到温度T_low下的红外图像S_low；

S1-3、利用图像S_high和S_low计算出信号增益G和偏移量O；

S1-4、利用信号增益G和偏移量O计算得到所述校正后的红外图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，温度T_high的值为40℃，温度T_low的取值范围为18℃~25℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1-2中，N=16。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1-3中，信号增益G的计算公式为：

G=[中值(S_high)-中值(S_low)]/[S_high-S_low]，

其中，中值(S_high)和中值(S_low)分别表示图像S_high和S_low中所有像素的中值；

偏移量O的计算公式为：

O=中值(S_low)-G*S_low。

8.根据权利要求4或7所述的方法，其特征在于，所述校正后的红外图像的计算公式为：

F＇=G*F+O，

其中，F＇为所述校正后的红外图像，F为所述原始红外图像。

9.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述灰度图像为8位灰度图像。

10.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述图像滤波包括空域滤波和小波去噪。