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公布一项红外成像系统新研发成果
点击次数:818 发布时间:2017-10-17
研究人员使用一个单像素相机测量场景中的光线,而具有千万像素的传统相机由于散射且昂贵不可用于红外波长。单像素相机是建立一个商业的甲烷气体红外成像系统的关键,其成本可能只有几千元,明显低于今天的商用气体检测成像仪。由于该系统不使用任何扫描仪或其他移动部件,它可以很容易地变成一个便携式仪器。

在该论文中,研究人员表明,他们的系统可以实现距离管道约一米处约25帧每秒的甲烷气体泄露监测速率。他们还表明,这种方法对于甲烷是十分敏感的,即使在相机和甲烷之间有其他气体之间存在。

“我们发现其中的一件事是,我们并不一定需要高清晰度图像时,检测气体泄漏,” Gibson说。一个相对快速的帧速率在相机中提供了更多的信息,这对于气体泄漏的地方比具有非常高清晰度的图像更有用。
研究人员的下一个步骤是在受控的实验室环境下演示其红外成像系统设置,以了解它在现实世界中的情况。他们还想尝试更强大的激光,这可能会实现更大距离上的检测成像和并能提高气体检测的灵敏度。

研究人员已经开发出一种新型红外成像系统,有望可以提供低成本、实时性的管道或者石油和天然气设施中的甲烷气体泄漏情况。甲烷是天然气的主要组成部分,其泄露可能是昂贵和危险的,同时也会导致温室气体的气候变化。

“尽管甲烷气是肉眼看不到的,但我们已经开发了一种利用彩色编码这种气体信息的方法,并放置到一个传统相机图像中,”苏格兰格拉斯哥大学的Graham M. Gibson博士说,他领导了这项技术工作。“这允许用户操作相机可环顾四周,从而识别到目标,看到一个重叠气体的存在。”

Gibson和其他的研究小组的研究人员合作开发了这种实时红外成像系统。已经发表在光学学会的《光学快报》杂志上,研究人员表明,该系统可以获取甲烷泄漏时的视频信息,起诉率每分钟约0.2升。该技术也可以扩展到其他波长或波长范围,从而检测多种气体和化学品。