[发明专利]一种基于红外图像的天然气泄漏检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于红外图像的天然气泄漏检测装置，其特征在于，包括：

用于发射固定波长红外线并照射天然气输送管道及阀门的红外线灯；

用于过滤光线波长的滤色片；

设置在不同位置用于接收滤色片过滤后光线的红外相机；

用于接收红外相机生成的红外图片并进行泄漏判断的上位机。

2.根据权利要求1所述的基于红外图像的天然气泄漏检测装置，其特征在于上述红外线灯至少为3组，每组红外线灯的发射的固定波长为1331.2nm或1665.4nm或3310nm。

3.根据权利要求1所述的基于红外图像的天然气泄漏检测装置，其特征在于上述滤色片至少为3组，固定波长为1331.2nm或1665.4nm或3310nm的光线能够透过。

4.根据权利要求1所述的基于红外图像的天然气泄漏检测装置，其特征在于：所述红外相机为三个，分别为第一红外相机、第二红外相机以及第三红外相机，所述第一红外相机设置在管道处，所述第二红外相机设置在阀门处，所述第三红外相机设置在法兰连接处，且所述第一红外相机、第二红外相机以及第三红外相机均与上位连接。

5.根据权利要求1所述的基于红外图像的天然气泄漏检测装置，其特征在于还包括与上位机连接的报警装置。

6.基于权利要求1所述的基于红外图像的天然气泄漏检测装置的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）利用红外线灯，发射指定波段的红外线，照射用于输送天然气的管道、阀门；

（2）利用红外相机加相应波段滤色片的方式拍摄上述输送天然气的管道、阀门，经过模电转换，得到相应的光谱灰度图片，并发送给上位机；

（3）上位机对光谱灰度图片进行检测，判断出是否存在泄漏，并初步判断出泄漏点的位置。

7.根据权利要求6所述的基于红外图像的天然气泄漏的检测方法，其特征在于上述步骤（3）为：

上位机接收到各红外相机传来的红外图像后，首先进行图像融合得到灰度图像；然后，计算融合后灰度图像的直方统计图；

上位机会不断接受到来自红外相机的红外图像，在对红外图像进行灰度直方图统计之后，将之与上一次接收的灰度直方统计图进行对比，两个直方图之间的差异用距离的概率来表示；根据相邻两张直方图的相似程度，判断图像亮度的变化，当亮度发生下降时，初步判定存在泄漏；

此时，针对灰度直方统计图中每个像素的亮度特征，将像素点邻域内的点的亮度直方图统计出来，再将该邻域分为两个对称的区域，计算两个区域之间的梯度；根据梯度求出亮度最低的区域，该区域即为泄漏点。