隨著石化工業(yè)的發(fā)展,化工生產(chǎn)中氣體泄漏現(xiàn)象逐漸增多。這些氣體大部分為揮發(fā)性有機(jī)化合物,且具有易燃易爆肉眼不可見的特點,泄漏時不易被及時察覺,一旦發(fā)生事故將對化工企業(yè)造成難以彌補(bǔ)的損失,并嚴(yán)重威脅人民生命財產(chǎn)安全。針對傳統(tǒng)檢測方法存在的檢測范圍小和效率低等不足,本文提出一種能夠在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)自動氣體泄漏檢測的方法。該方法利用氣體紅外成像技術(shù),在紅外圖像的基礎(chǔ)上引入可見光圖像。利用該類氣體只在紅外條件下可見的視覺差異性,在異源圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對紅外與可見光下同時存在的運動干擾進(jìn)行初步排除,得到更為準(zhǔn)確的疑似泄漏區(qū)域。最后對疑似泄漏區(qū)域進(jìn)行氣體特征分析,判斷是否存在氣體泄漏。相較于傳統(tǒng)方法,本文方法能夠在沒有人為干預(yù)的情況下進(jìn)行全方位的氣體泄漏監(jiān)控,具有大范圍、效率高、魯棒性好和安全性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢。本文主要工作內(nèi)容如下:（1）為了使紅外與可見光圖像中的同一目標(biāo)達(dá)成映射,并用于后續(xù)視覺差異性處理,需要先進(jìn)行異源圖像的配準(zhǔn)。由于目前異源圖像配準(zhǔn)算法難以在準(zhǔn)確性和實時性上達(dá)到統(tǒng)一,本文提出一種利用圖像閉合輪廓區(qū)域和互信息結(jié)合的異源圖像配準(zhǔn)算法。為實現(xiàn)輪廓區(qū)域提取,需要得到圖像完整邊緣信息,本文... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２傳統(tǒng)氣體檢測設(shè)備??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｇａｓ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??根據(jù)傳感器工作原理的不同又可分為利用化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)的氣體??

２氣體泄漏熱成像檢測技術(shù)??氣體紅外熱成像技術(shù)是通過接收特定波段紅外輻射進(jìn)行成像。與光譜成像相比，熱??成像技術(shù)具有結(jié)構(gòu)相對簡單、成本相對較低等優(yōu)勢。其基本原理是根據(jù)氣體紅外吸收光??譜特性，利用熱像儀探測包含氣體某個特征吸收峰的紅外波段，對泄漏氣體進(jìn)行顯示，??以灰度差異表現(xiàn)出人眼無法察覺的輻射變化，是氣體紅外熱成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)［１２］。??對于氣體紅外熱成像技術(shù)，熱像儀同時接收到來自背景和氣體區(qū)域特定波段紅外輻??射。氣體區(qū)域相應(yīng)波長的紅外輻射被氣體分子吸收，將發(fā)生衰減效果，如圖１．３所示。??由此可觀察到一團(tuán)較暗且類似煙霧的氣體．圖像，如圖１．４所示。??、、＼、?熱像儀???＞?？?＼??＝?＝?＝?：｛＝?＝?＝?：｛?＼??／Ｉ??圖１．３氣體成像原理??Ｆｉｇ．?１．３?Ｇａｓ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??－４?－??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???，：．??圖１．４氣體成像效果??Ｆｉｇ．?１．４?Ｇａｓ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｅｆｆｅｃｔ??■Ｉ?．?丨丨：．，：??１．３．３氣體泄漏光譜成像技術(shù)??光譜分析技術(shù)是一項重要的研宄手段，并廣泛應(yīng)用于科學(xué)研宄領(lǐng)域，可對物質(zhì)結(jié)構(gòu)??和化學(xué)成分等進(jìn)行全方位的分析。隨著光譜分析技術(shù)和圖像分析技術(shù)的共同發(fā)展，出現(xiàn)??了將兩種技術(shù)相結(jié)合的光譜成像技術(shù)。??光譜成像技術(shù)是新一代的光電探測技術(shù)，它將獲取所探測物質(zhì)的兩種信息結(jié)合在一??起，同時分析物質(zhì)的光譜信息和位置信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，是一種更加穩(wěn)定、清晰度??更高的成像技術(shù)。??從原理上，光譜成像技術(shù)可分為棱鏡色散、光柵色散和光干涉等幾種類型。在實際??工程中，其主要是以吸收紅外光譜波段和分辨率進(jìn)行劃分。如波段較少的多光譜成像技??術(shù)；工作波段較多的髙光譜成像技術(shù)。目前，隨著實際應(yīng)用中對更高分辨率的要求，誕??生了超光譜成像技術(shù)，光譜分辨率ＡＸＡ＾Ｏ．ＯＯｌ，髙達(dá)ｌｎｍ，其顯著優(yōu)勢是擁有極髙的分??辨率，但因價格昂貴目前無法實現(xiàn)大范圍使用ｔ１３Ｌ??１．４氣體紅外成像技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀??由于紅外氣體成像技術(shù)的顯著優(yōu)勢，早在上個世紀(jì)末，國外學(xué)者就開始致力于紅外??氣體成像技術(shù)的研究。在發(fā)達(dá)國家：紅外氣體成像檢測設(shè)備由于起步較早，始終處于行??業(yè)領(lǐng)先，并長期占據(jù)國際市場，在軍事偵查、工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境監(jiān)測等方面廣泛應(yīng)用。??比如美國ＦＬＩＲ公司早在２００７年就推出ＧａｓＦｉｎｄＩＲＴＭ系列光學(xué)氣體熱像儀，如表??１．２所示為ＦＬＩＲ比較典型的成像設(shè)備，其中ＧＦｘ３２０為制冷型設(shè)備中的最新產(chǎn)品，能夠??對天然氣井嘗海上平臺和液化天然氣接收站等

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于SIFT/ORB幾何約束的紅外與可見光圖像特征點匹配[J]. 奚紹禮,李巍,謝俊峰,莫凡.  紅外技術(shù). 2020(02)
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[10]聯(lián)合K-means和形態(tài)學(xué)算子的圖像邊緣檢測[J]. 王益艷,于貴.  艦船電子工程. 2019(07)

博士論文
[1]紅外熱成像甲烷氣體探測與識別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 熊仕富.長春理工大學(xué) 2018

碩士論文
[1]紅外高光譜視頻氣體監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 譚蘇靈.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號：3588537