[发明专利]场景上的气体的检测

权利要求书

1.一种检测气体的方法，所述方法包括：

-通过可控照明系统，利用包括红外(IR)波长范围内的辐射的光来对场景进行照明；

-控制所述照明系统发射处于第一波长λ₁和第二波长λ₂的光，使得对于所述第一波长和所述第二波长中的每一个，在时间段τ内将相等量的辐射能量发射到所述场景上，所述第一波长对应于气体的第一吸收水平，所述第二波长对应于气体的第二吸收水平；

-通过热成像设备的IR检测器来采集被所述第一波长λ₁的光照明的所述场景的第一IR图像和被所述第二波长λ₂的光照明的所述场景的第二IR图像；和

-比较所述第一IR图像和所述第二IR图像，以确定在所述第一IR图像和/或所述第二IR图像中是否表示出至少一种特定气体的特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于检测从所述场景中的背景反射的所述第一波长和所述第二波长内的辐射的IR检测器适配为：

-在所述场景中不存在气体的情况下生成高输出信号电平；和

-由于在所述第一波长和/或所述第二波长内的辐射的吸收，在所述场景中存在气体的情况下生成低输出信号电平。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

-所述第一波长λ₁能够被第一气体吸收；并且

-所述第二波长λ₂能够被第二气体吸收。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

-所述第一波长λ₁对所选择的气体具有低吸收值；并且

-所述第二波长λ₂对所述选择的气体具有高吸收值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比较包括基于所述第一IR图像和所述第二IR图像生成差值图像。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

-控制所述照明系统关闭所述场景的照明；

-采集未照明场景的第三IR图像；和

-比较所述第一IR图像、所述第二IR图像和所述第三IR图像，以确定所述第一IR图像和/或第二IR图像中是否表示出特定气体的特性。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述比较包括基于所述第一IR图像、所述第二IR图像和所述第三IR图像生成差值图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过脉宽调制来控制所述照明系统，使得对于所述第一波长和所述第二波长中的每一个，在时间段τ期间发射基本相等量的能量，并且其中，所述时间段τ选择为对应于所述热成像设备的所述IR检测器的时间常数。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括按照所述IR检测器的输出信号的指示来量化所述场景中存在的气体。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述第一IR图像和所述第二IR图像量化气体。

11.根据权利要求1的方法，还包括通过以下步骤量化所述场景中存在的气体：

-确定所述场景中存在的气体的气体浓度长度(GCL)；

-确定与所述场景中存在的气体相关联的长度；和

-使用所述GCL和与气体相关联的长度来计算气体的浓度。