基于MRTD和MTF的热成像系统综合性能评价方法的对比

在最小可分率温差(MRTD)信道宽度的热成像和调制传递函数(MTF)信道宽度的光电成像系统性能评价方法的基础上,通过实际热成像系统性能的理论模拟和实际观测试验,对比分析了两种方法对于评价热成像系统综合性能的一致性及系统主要参数变化对匹配效率的影响. 两种方法描述的系统最佳放大率与实际情况一致,且基于MRTD信道宽度的热成像系统性能评价方法与实际观察具有更好的一致性,适合热成像系统综合性能的评价. 结果表明,该方法对于研究光电成像系统的优化设计具有理论意义.     

基于红外光谱成像的危险气体泄漏检测技术综述

危险气体检测技术是石化等企业安全生产的必要保障之一,在工业生产中有着重要的作用。本文首先比较了现有气体检测技术的优缺点,明确了基于分子吸收光谱的红外成像技术在危险气体检测中具有适用于远距离监测、可对浓度进行分析的优势,进而为泄漏检测提供了可行的解决方案;其次介绍了红外光谱成像技术的检测原理与硬件构成;接下来列举并分析了泄漏气体图像可视化及气体浓度分析的相关研究;然后分析了基于红外图像分析技术的气体泄漏自动检测算法,并分别对传统的基于图像处理的方法与深度学习算法的发展现状及其存在的问题进行了深入的分析;最后对红外光谱成像技术难点与发展趋势进行了总结。     

基于混合高斯背景模型的SF_6泄漏自动检测

为了能够针对可能发生的SF6泄漏情况,进行连续及时的无人监测,基于红外辐射成像技术提出一种自动检漏方法。利用SF6泄漏在红外视频中类似烟雾的动态特性,采用混合高斯背景建模的方法进行SF6气体的泄漏检测,并基于数学形态学方法去除斑点等噪声,完成对泄漏区域的自动标记定位。通过对多个红外气体成像检漏仪采集到的SF6视频进行泄漏检测,实验结果表明,该方法能克服光线变化等背景扰动影响,实现泄漏点的检测和定位。     

GIS中SF_6气体泄漏检查方法综述

随着电力事业的快速发展,GIS设备的应用越来越广泛。GIS设备良好的封闭性能保证其尽可能少的发生泄露事故,但是,据资料统计,全球范围内仍有大量GIS设备出现过因SF6气体泄露导致的绝缘强度降低问题。因此,检测GIS设备中SF6气体泄漏,对于保障电网安全稳定运行具有重要的意义。该文通过介绍定性检漏和定量检漏,分析比较几种国内外常用的GIS中SF6气体泄漏检查方法,提出了红外成像检测技术是目前GIS中SF6气体泄漏检查最有效、准确的方法,为GIS中SF6气体泄漏检查提供参考。     

利用多波束水体成像数据进行管道气体泄漏检测

针对当今海底天然气输送管道泄漏事件频频发生的现象,以多波束测深声纳的水体成像数据作为数据来源,设计了一种针对海底天然气管道的泄漏检测方法。该方法主要结合旁瓣抑制和海底底部检测以提高气体泄漏检测的稳定性和可靠性,通过水体成像数据的预处理、形态学处理、最大熵分割及连通区域目标标记等处理流程,得到泄露气体的疑似目标区域。水体成像数据采用真实水池测试数据,通过检测结果可证明该方法能够有效提取泄漏气体的疑似区域,并为之后水体目标检测、识别奠定基础,具有较好的工程应用前景。     

基于红外热像图局部熵差的泄漏定位方法

对气体泄漏流动的温度特性进行研究,提出一种基于热像图局部熵差的密闭容器泄漏定位方法.通过带有压缩因子修正的焦耳-汤姆逊系数计算,推导泄漏节流温差,利用热成像方式采集充入冷却压缩空气前后的被测对象温度场,进而根据多帧红外图像的局部熵差确定泄漏位置.实验结果表明,熵差算法有效克服了诊断过程中被测对象的外形和表面缺陷干扰,能够高效、准确地实现泄漏点定位.     

导引头测控系统关键测试技术研究

导引头是导弹的核心部件,其性能直接影响着导弹武器的整体性能,需要在系统组装前对其进行全面测试.以红外成像导引头测试系统的研究为工程背景,以模拟、数字、总线和图像信号为系统测试信号,研发出一套混合信号集成测试系统.以红外测试系统的设计开发为研究内容,重点研究了导引头测控系统的硬件组成、VMIC反射网在导引头测控系统中的应用、软件设计的通用性和可扩展性及其所采用的关键技术.     

基于二维经验模式分解的红外弱小目标检测

红外图像中弱小目标的检测问题是图像领域的研究热点,同时也是难点。在成像系统的性能确定的情况下,研究图像处理的合理算法和理论,是最大程度发挥系统性能的重要途径。经验模式分解基于信号局部特征,能对信号进行直观的、直接的、自适应的、高效的分解,本文将二维经验模式分解应用于红外弱小目标检测,提高了红外弱小目标检测的性能。     

全自动红外导引头成像光斑测试仪的研制

研制了一种全自动1．064μm红外导引头的成像光斑测试仪,介绍了各部分功能实现的措施以及最小成像光斑和离焦光斑的图像处理方法,该测试仪以1．064μm导引头为被测对象,采用1．064μm的激光光源模拟无穷远点光源,以红外面阵CCD探测器为接收器,实时采集的信号通过RS-232串口通信进入计算机,采用重心法对所采集的光斑信号进行处理,分析光源通过被检测系统后在其焦面上和成像光斑的质量,它用数据和三维图形显示测量结果,可用于检测红外导引头最佳像面和离焦像面光斑的位置、大小及光能分布,并用于测试轴外视场的光斑,全部检测实现了“一键通”,该方法可以广泛应用于不同光学系统的检测,评价光学系统的质量,特别是光学聚焦系统的质量。     

基于三维噪声最大主分量的小目标红外焦平面过热像元检测算法

过热像元严重影响着系统成像性能以及对于弱小目标的检测识别性能,本文在分析红外焦平面三维噪声特性的基础上,研究了过热像元的统计异常特性,提出了利用三维噪声最大主分量作为红外焦平面过热像元检测的数据源,采用数据直方图偏度的限制确定统计距离阈值进行检测的算法.通过对非制冷焦平面的过热像元进行实际检测,结果证明该方法具有有效性和实用性.     

基于LabVIEW的红外场景生成器最小可分辨温差测试

为了测试红外场景生成器的性能,建立了红外场景生成器最小可分辨温差的理论模型,分析了测试原理,设计了场景生成器的最小可分辨温差测试系统.该系统产生标准测试图案,通过改变不同空间频率下图案中杆形目标与背景之间的温度差,用扫描辐射计测量图案的温度分布,直到测出在某一个空间频率下对比度小于20%的杆形目标和背景的温度差,此即为该空间频率下的最小可分辨温差.根据最小可分辨温差随空间频率变化的曲线可以确定红外场景生成器最小可分辨温差特性.实验结果表明,该系统能够实现对红外场景模拟系统最小可分辨温差的测试,具有操作方便、性能可靠、可维修性好及人机界面友好等特点.     

基于LPV模型GRNN输气管道音波定位算法

针对输气管道泄漏检测及定位问题以及管道内气体可压缩、检测难等特点,建立了输气管道线性变参数(LPV)模型,并设计了广义回归神经网络(GRNN),以理论时间差为模型输入,以对应的管道各点位置为期望输出.采用音波法对输气管道进行泄漏故障诊断与定位.结合具体实例并采用现场数据进行仿真研究,结果表明:采用基于LPV模型的GRNN输气管道泄漏故障音波定位算法是一种有效的方法,可使预测值准确地跟踪真实值,实验结果为输气管道泄漏故障检测与定位的工业应用提供了可靠的依据.     

红外热成像系统噪声等效温差测试研究

噪声等效温差是红外热成像系统主要性能参数之一.主要对空间噪声等效温差进行研究,并对时间噪声等效温差和空间噪声等效温差的测试结果进行分析比较.通过对噪声等效温差的大量测量、数据分析,得出了空间噪声等效温差对红外热成像系统性能评价的重要性,提出测试建议.     

基于瞬态模型法的输气管道泄漏监测与定位技术

在天然气的输送过程中,管道的泄漏是影响安全生产的一个重要因素,因此泄漏的检测与定位技术研究意义深远.基于流体流动的机理,建立了输气管道的实时瞬态模型,得到了泄漏的检测方法和定位公式;通过大量的室内试验,验证了该方法的有效性.在此基础上,分析了泄漏量和泄漏点的位置对定位误差的影响.研究表明,随着泄漏量的增加,定位误差逐渐减小;当泄漏点距离管线首端较远时,在相同泄漏量的情况下,定位误差相对较小,响应时间短.研究结果对于天然气管道的泄漏检测和定位提供了理论支持.     

基于红外原理的微型气体传感器

分析了目前使用的化学类、气敏类瓦斯检测器存在的问题．对红外吸收的基本理论、热释传感器的基本原理和设计方法、所研究的红外瓦斯有害多气体检测仪进行了介绍。     

基于双边滤波与帧差方差法的微小泄漏点检测

为了对器件的微小泄漏进行检测定位,介绍了一种利用红外热像对复杂器件进行微小泄漏点的定位方法,利用红外相机采集多帧经热气加热并进行差压脉冲操作时被测器件的红外图像。对红外图像进行双边滤波去除噪声后,利用泄漏点的温度场的变化即图像灰度值细微变化,提出了一种帧差方差法,通过增强泄漏点灰度值变化,准确定位到泄漏点位置,并对得到的泄漏点进行灰度值帧差概率计算确定是否为真泄漏点。实验证明：与其他方法相比,所提方法能够有效去除周围噪声,克服了复杂器件易受红外反射率的影响、微小泄漏点变化幅度小、变化较慢的问题,并得到了较好的接受者操作特征(receiver operating characteristics, ROC)工作曲线,同时可以满足工业生产中对微小泄漏检测的要求。     

气体泄漏量超声检测理论分析及实验

探讨了小孔泄漏气体噪声频谱中某一频段声压级与雷诺数之间的函数关系.通过该函数关系,测量某一频段的声压级得到雷诺数,进而求出泄漏气体质量流量.实验结果表明,理论计算值与实测值基本吻合.该研究结果对于测量管道气体泄漏量具有一定意义.     

SF6气体绝缘变压器在高速铁路的应用及交接试验方法

阐述了SF6气体绝缘变压器在高速铁路应用的必要性,并结合实际对SF6气体绝缘变压器的现场交接试验项目做了介绍,重点介绍了SF6气体中水分含量和以及泄露测量测量方法。