[发明专利]基于波长带的无源红外气体成像

权利要求书

1.一种对场景中的气体成像的方法，所述场景具有背景并且可能存在气体，所述方法包括：

确定所述场景的背景的温度和位于所述背景和热成像系统之间的所述场景中的气体的温度；

基于所述气体和所述背景的所确定的温度识别所述气体的预定的吸收光谱的子集；

控制所述热成像系统来：

响应于在所述预定的吸收光谱中的气体的高吸收波长带A中接收的并且包括所述预定的吸收光谱的子集的辐射，捕获气体红外图像，和

响应于在所述预定的吸收光谱中的气体的低吸收波长带B中接收的辐射，捕获背景红外图像；以及

基于气体红外图像和背景红外图像，产生气体吸收路径长度图像，所述气体吸收路径长度图像表示来自背景的辐射通过气体的路径的长度。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述气体吸收路径长度图像，产生气体可视化图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

基于所述气体吸收路径长度图像和调色板产生所述气体可视化图像；并且

所述调色板包括与像素值的相互排斥的范围关联的灰度和/或颜色。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述高吸收波长带A被确定为包括吸收波长带G，所述吸收波长带G被确定为至少包括吸收光谱的局部最大值；

所述低吸收波长带B被确定为至少部分重叠所述高吸收波长带A；和/或

所述低吸收波长带B被确定为不包括所述吸收波长带G。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

所述吸收波长带G包括所述吸收光谱的至少局部最大值；以及

所述高吸收波长带A包括具有或没有预定波长裕量的吸收波长带G。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定波长裕量是以下波长裕量中的选择：

应用到所述吸收波长带G的较低端点的第一波长裕量G_裕量1；和/或

应用到所述吸收波长带G的较高端点的第二波长裕量G_裕量2。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述低吸收波长带B具有比具有或没有预定波长裕量的高吸收波长带A大的宽度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定波长裕量是以下裕量的选择：

低于所述高吸收波长带A的较低端点的第一波长裕量A_裕量1；和/或

高于所述高吸收波长带A的较高端点的第二波长裕量A_裕量2。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述低吸收波长带B，其中，确定所述低吸收波长带B包括：

通过在带约束内相对于高吸收波长带A变化预定波长带的宽度和/或移动预定波长带来产生所述低吸收波长带B的备选波长带；

基于备选波长带产生相应的气体吸收路径长度图像；

使用目标函数来评估基于相应的备选波长带产生的气体吸收路径长度图像，所述目标函数指示每个气体吸收路径长度图像中对比度的量；以及

根据目标函数选择备选波长带中导致最高对比度吸收路径长度图像的一个备选波长带作为确定的底吸收波长带B。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于预定水吸收光谱确定水波长带C以提高产生的气体吸收路径长度图像中的对比度，其中，所述水波长带C不包括高吸收波长带A和/或低吸收波长带B；

控制热成像系统以捕获响应于水波长带C中接收的辐射的水图像；以及

其中，所述气体吸收路径长度图像还基于所述水图像显示增加的气体对比度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中：

所确定的背景的温度是基于先前捕获的背景红外图像的；和/或

所述气体的温度是基于从环境空气温度传感器获取的测量的环境空气温度的和/或是基于先前捕获的气体红外图像的。