CN114323461A - 工业气体泄漏热红外偏振检测方法、检测装置和检测*** - Google Patents
工业气体泄漏热红外偏振检测方法、检测装置和检测*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法、检测装置和检测***。该方法包括：获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；获取目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像第二波段与第一波段不同；根据第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；对偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到目标对象的泄漏气体的合成热红外图像。该方法通过两个不同波段的偏振红外图像生成的偏振指数图像，对偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到合成热红外图像，相对于传统的目标检测算法，降低了气体泄漏检测的漏检概率，解决了现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及工业安全生产领域，具体而言，涉及一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法、检测装置、计算机可读存储介质、处理器和检测***。
背景技术
目前，对于安全生产、建设良好生态环境要求越来越高。工业上使用的易燃易爆、有毒有害气体泄漏不仅是造成安全事故的重要原因，同时也参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气污染、PM2.5污染具有重要的影响。红外热成像检测方法具有距离远、范围广和成本低的优势，在石油石化、天然气等领域得到快速发展。因此，亟需一种能够快速区分气体和背景的检测***不仅可以提高工业生产的安全性，对于大气污染防治，改善人居环境具有重要意义。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法、检测装置、计算机可读存储介质、处理器和检测***，以解决现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法，包括：获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，所述目标对象为任意发生气体泄漏的场景；获取所述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像，所述第二波段与所述第一波段不同；根据所述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像，生成偏振指数图像；对所述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到所述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，所述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
可选地，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，包括：对所述第一波段的热辐射进行成像，得到至少三个偏振方向的热红外光强图像；根据至少三个偏振方向的热红外光强图像，生成所述第一偏振红外图像。
可选地，根据至少三个偏振方向的热红外光强图像生成所述第一偏振红外图像，包括：根据至少三个偏振方向的热红外光强图像确定至少三个所述偏振方向的热辐射强度；根据至少三个所述偏振方向的所述热辐射强度计算所述第一偏振红外图像的热辐射强度；根据所述第一偏振红外图像的热辐射强度生成所述第一偏振红外图像。
可选地，根据所述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像，包括：根据所述第一偏振红外图像的热辐射强度和所述第二偏振红外图像的热辐射强度计算偏振指数；根据所述偏振指数生成所述偏振指数图像。
可选地，对所述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到所述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，包括：采集所述目标对象的所述红外强度图像；将分割后的所述偏振指数图像与所述红外强度图像进行融合，得到所述合成热红外图像。
可选地，对所述偏振指数图像进行阈值分割，得到所述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像，包括：对所述偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，得到所述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种工业气体泄漏热红外偏振检测装置，包括：第一获取单元，用于获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；第二获取单元，用于获取所述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像所述第二波段与所述第一波段不同；生成单元，用于根据所述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；处理单元，用于对所述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到所述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，所述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任一种所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任一种所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种气体泄漏的检测***，包括红外偏振相机和工业气体泄漏热红外偏振检测装置，所述工业气体泄漏热红外偏振检测装置用于执行任一种所述的方法。
在本发明实施例中，上述工业气体泄漏热红外偏振检测方法中，首先，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；然后，获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像上述第二波段与上述第一波段不同；之后，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；最后，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。该方法获取两个不同波段的偏振红外图像，通过两个偏振红外图像生成的偏振指数图像，根据气体泄漏与背景表面辐射偏振特性的差异区分泄漏气体和背景，即对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，相对于传统的目标检测算法，降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性，解决了现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请的一种典型实施例中工业气体泄漏热红外偏振检测方法流程示意图；
图2示出了本申请的一种实施例中热红外偏振检测方法流程；
图3示出了本申请的一种实施例中滤光片、偏振片及旋转机构结构示意图；
图4示出了本申请的一种典型实施例中工业气体泄漏热红外偏振检测装置示意图；
图5示出了本申请的一种典型实施例中气体泄漏的检测***示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所说的，现有技术中的气体泄漏的检测的准确度低，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法、检测装置、计算机可读存储介质、处理器和检测***。
根据本申请的实施例，提供了一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法。
图1是根据本申请实施例的工业气体泄漏热红外偏振检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，上述目标对象为任意发生气体泄漏的场景；
步骤S102，获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像，上述第二波段与上述第一波段不同；
步骤S103，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像，生成偏振指数图像；
步骤S104，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
上述工业气体泄漏热红外偏振检测方法中，首先，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；然后，获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像上述第二波段与上述第一波段不同；之后，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；最后，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。该方法获取两个不同波段的偏振红外图像，通过两个偏振红外图像生成的偏振指数图像，根据气体泄漏与背景表面辐射偏振特性的差异区分泄漏气体和背景，即对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，相对于传统的目标检测算法，降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性，解决了现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的一种实施例中，如图2所示，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，包括：对上述第一波段的热辐射进行成像，得到至少三个偏振方向的热红外光强图像；根据至少三个偏振方向的热红外光强图像，生成上述第一偏振红外图像。根据至少三个方向的热红外光强图像生成上述第一偏振红外图像得到的第一偏振红外图像准确度较高。
本申请的一种具体实施例中，上述第一波段可以是中红外或者长波红外波段，如图3所示，目标对象进入传统红外镜头，分别经过滤光片和偏振片，通过红外探测器成像，得到第一偏振红外图像，上述至少三个偏振方向可以是0°、60°、120°或者其他角度。
本申请的另一种实施例中，根据至少三个偏振方向的热红外光强图像生成上述第一偏振红外图像，包括：根据至少三个偏振方向的热红外光强图像确定至少三个上述偏振方向的热辐射强度；根据至少三个上述偏振方向的上述热辐射强度计算上述第一偏振红外图像的热辐射强度；根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度生成上述第一偏振红外图像。通过至少三个上述偏振方向的上述热辐射强度计算上述第一偏振红外图像的热辐射强度准确度高，计算方法简单，使得泄露判断及时，提高安全性。再根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度生成上述第一偏振红外图像，进一步提高了第一偏振红外图像的准确度。
具体地，目标对象进入传统红外镜头，分别经过滤光片和偏振片，依次旋转偏振片，由红外探测器获取三个不同方向上的热辐射强度(L1、L2、L3)，基于三个不同方向上的热辐射强度，组合计算当前波段的偏振图像，上述三个不同方向可以是偏振角度分别为0°、60°和120°方向，第一偏振红外图像的热辐射强度Lp1计算公式如下：
本申请的又一种实施例中，如图2所示，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像，包括：根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度和上述第二偏振红外图像的热辐射强度计算偏振指数；根据上述偏振指数生成上述偏振指数图像。根据两个波段的偏振红外图像生成偏振指数图像，进一步提高泄露源定位的准确性。
本申请的一种具体实施例中，根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度Lp1和上述第二偏振红外图像的热辐射强度Lp2计算偏振指数Pindex公式如下：
Pindex＝(Lp1-Lp2)/(Lp1+Lp2)
本申请的再一种实施例中，如图2所示，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，包括：采集上述目标对象的红外强度图像；将分割后的上述偏振指数图像与上述红外强度图像进行融合，得到上述合成热红外图像。对上述偏振指数图像进行阈值分割，提取出泄露区域，进一步和红外强度图像进行融合处理，把分割出来的气体泄漏区域和红外强度图像叠加显示，便于人员观察泄漏区域，例如，包含且不限于边缘增强/伪彩等具体方法。
本申请的另一种实施例中，对上述偏振指数图像进行阈值分割，得到上述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像，包括：对上述偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，得到上述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像。对上述偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，方法简便且得到目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像的准确性高。
本申请实施例还提供了一种工业气体泄漏热红外偏振检测装置，需要说明的是，本申请实施例的工业气体泄漏热红外偏振检测装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于工业气体泄漏热红外偏振检测方法。以下对本申请实施例提供的工业气体泄漏热红外偏振检测装置进行介绍。
图4是根据本申请实施例的工业气体泄漏热红外偏振检测装置的示意图。如图4所示，该装置包括：
第一获取单元10，用于获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；
第二获取单元20，用于获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像上述第二波段与上述第一波段不同；
生成单元30，用于根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；
处理单元40，用于对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
上述工业气体泄漏热红外偏振检测装置中，首先，通过上述第一获取单元获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；然后，通过上述第二获取单元获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像上述第二波段与上述第一波段不同；之后，上述生成单元根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；最后，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。该方法获取两个不同波段的偏振红外图像，通过两个偏振红外图像生成的偏振指数图像，根据气体泄漏与背景表面辐射偏振特性的差异区分泄漏气体和背景，即对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，相对于传统的目标检测算法，降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性，解决了现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
本申请的一种实施例中，上述第一获取单元包括第一获取子单元和第一生成子单元，其中，上述第一获取子单元用于对上述第一波段的热辐射进行成像，得到至少三个偏振方向的热红外光强图像；上述第一生成子单元用于根据至少三个偏振方向的热红外光强图像，生成上述第一偏振红外图像。根据至少三个方向的热红外光强图像生成上述第一偏振红外图像得到的第一偏振红外图像准确度较高。
本申请的一种具体实施例中，上述第一波段可以是中红外或者长波红外波段，目标对象进入红外光学***，分别经过滤光片和偏振片，通过红外成像探测器成像，得到第一偏振红外图像，上述至少三个偏振方向可以是0°、60°、120°或者其他角度。
本申请的另一种实施例中，上述第一生成子单元包括确定模块、计算模块以及生成模块，其中，上述确定模块用于根据至少三个偏振方向的热红外光强图像确定至少三个上述偏振方向的热辐射强度；上述计算模块用于根据至少三个上述偏振方向的上述热辐射强度计算上述第一偏振红外图像的热辐射强度；上述生成模块用于根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度生成上述第一偏振红外图像。通过至少三个上述偏振方向的上述热辐射强度计算上述第一偏振红外图像的热辐射强度准确度高，计算方法简单，使得泄露判断及时，提高安全性。再根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度生成上述第一偏振红外图像，进一步提高了第一偏振红外图像的准确度。
具体地，目标对象进入传统红外镜头，分别经过滤光片和偏振片，依次旋转偏振片，由红外探测器获取三个不同方向上的热辐射强度(L1、L2、L3)，基于三个不同方向上的热辐射强度，组合计算当前波段的偏振图像，上述三个不同方向可以是偏振角度分别为0°、60°和120°方向，第一偏振红外图像的热辐射强度Lp1计算公式如下：
本申请的又一种实施例中，上述生成单元包括计算子单元和第二生成子单元，其中，上述计算子单元用于根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度和上述第二偏振红外图像的热辐射强度计算偏振指数；上述第二生成子单元用于根据上述偏振指数生成上述偏振指数图像。根据两个波段的偏振红外图像生成偏振指数图像，进一步提高泄露源定位的准确性。
本申请的一种具体实施例中，根据上述第一偏振红外图像的热辐射强度Lp1和上述第二偏振红外图像的热辐射强度Lp2计算偏振指数Pindex公式如下：
Pindex＝(Lp1-Lp2)/(Lp1+Lp2)
本申请的再一种实施例中，上述处理单元还包括采集模块和融合模块。其中，上述采集模块用于采集上述目标对象的红外强度图像；上述融合模块用于将上述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像与上述红外强度图像进行融合，得到上述合成热红外图像。对上述偏振指数图像进行阈值分割，提取出泄露区域，进一步和红外强度图像进行融合处理，把分割出来的气体泄漏区域和红外强度图像叠加显示，便于人员观察泄漏区域，例如，包含且不限于边缘增强/伪彩等具体方法。
本申请的另一种实施例中，上述处理单元包括处理子单元，上述处理子单元用于对上述偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，得到上述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像。对上述偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，方法简便且得到目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像的准确性高。
上述工业气体泄漏热红外偏振检测装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、上述第二获取单元、上述生成单元以及上述处理单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述工业气体泄漏热红外偏振检测方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述工业气体泄漏热红外偏振检测方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，上述目标对象为任意发生气体泄漏的场景；
步骤S102，获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像，上述第二波段与上述第一波段不同；
步骤S103，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像，生成偏振指数图像；
步骤S104，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，上述目标对象为任意发生气体泄漏的场景；
步骤S102，获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像，上述第二波段与上述第一波段不同；
步骤S103，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像，生成偏振指数图像；
步骤S104，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
本申请的又一种典型实施例中，还提供了一种气体泄漏的检测***，上述气体泄漏的检测***包括红外偏振相机和工业气体泄漏热红外偏振检测装置，上述工业气体泄漏热红外偏振检测装置用于执行任一种上述的方法。
上述气体泄漏的检测***包括红外偏振相机和工业气体泄漏热红外偏振检测装置，上述工业气体泄漏热红外偏振检测装置用于执行任一种上述的方法，如图5所示，气体泄漏场景进入传统红外镜头，分别经过滤光片和偏振片，依次旋转偏振片，由红外探测器获取第一波段三个不同方向上和第二波段三个不同方向上的热辐射强度，基于三个不同方向上的热辐射强度，通过信号处理电路组合计算当前波段的偏振图像，再由信号处理电路根据第一波段和第二波段的偏振图像生成偏振指数图像，再对偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，得到泄漏气体的偏振热红外图像。上述气体泄漏的检测***可以实现气体泄漏源的实时监控，尤其是在背景多为相对光滑的墙面、管道场景时，监控人员在偏振模式下能够有效的区分背景和气体目标。相对于传统的目标检测算法，本申请从物理原理出发，硬件和软件相结合，极大降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性。
本申请的一种具体实施例中，上述气体泄漏的检测***要求与监视器或电脑接收端相连接，开启热红外气体检测仪，在监视器上显示热红外偏振图像，可以利用按键切换至偏振图像，当视场内出现气体泄漏时，其偏振图像中气体目标与背景显著分离，能够被人眼迅速识别。任一点的偏振度结果能够通过电脑端定量化的显示，判断气体泄漏的偏振度阈值可以进行调整以达到最优的检测效果。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的工业气体泄漏热红外偏振检测方法中，首先，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；然后，获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像上述第二波段与上述第一波段不同；之后，根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；最后，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。该方法获取两个不同波段的偏振红外图像，通过两个偏振红外图像生成的偏振指数图像，根据气体泄漏与背景表面辐射偏振特性的差异区分泄漏气体和背景，即对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，相对于传统的目标检测算法，降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性，解决了现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
2)、本申请的工业气体泄漏热红外偏振检测装置中，该装置包括第一获取单元、第二获取单元、生成单元以及处理单元，首先，通过上述第一获取单元获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；然后，通过上述第二获取单元获取上述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像上述第二波段与上述第一波段不同；之后，上述生成单元根据上述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；最后，对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，上述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。该方法获取两个不同波段的偏振红外图像，通过两个偏振红外图像生成的偏振指数图像，根据气体泄漏与背景表面辐射偏振特性的差异区分泄漏气体和背景，即对上述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到上述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，相对于传统的目标检测算法，降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性，解决了现有技术中气体泄漏的检测的准确度低的问题。
3)、本申请的气体泄漏的检测***包括红外偏振相机和工业气体泄漏热红外偏振检测装置，上述工业气体泄漏热红外偏振检测装置用于执行任一种上述的方法，可以实现气体泄漏源的实时监控，尤其是在背景多为相对光滑的墙面、管道场景时，监控人员在偏振模式下能够有效的区分背景和气体目标。相对于传统的目标检测算法，本申请从物理原理出发，硬件和软件相结合，极大降低了工业气体泄漏检测的漏检概率，提高了泄漏源定位的准确性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种工业气体泄漏热红外偏振检测方法，其特征在于，包括：
获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，所述目标对象为任意发生气体泄漏的场景；
获取所述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像，所述第二波段与所述第一波段不同；
根据所述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像，生成偏振指数图像；
对所述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到所述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，所述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像，包括：
对所述第一波段的热辐射进行成像，得到至少三个偏振方向的热红外光强图像；
根据至少三个偏振方向的热红外光强图像，生成所述第一偏振红外图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据至少三个偏振方向的热红外光强图像生成所述第一偏振红外图像，包括：
根据至少三个偏振方向的热红外光强图像确定至少三个所述偏振方向的热辐射强度；
根据至少三个所述偏振方向的所述热辐射强度计算所述第一偏振红外图像的热辐射强度；
根据所述第一偏振红外图像的热辐射强度生成所述第一偏振红外图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像，包括：
根据所述第一偏振红外图像的热辐射强度和所述第二偏振红外图像的热辐射强度计算偏振指数；
根据所述偏振指数生成所述偏振指数图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到所述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，包括：
采集所述目标对象的所述红外强度图像；
将分割后的所述偏振指数图像与所述红外强度图像进行融合，得到所述合成热红外图像。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述偏振指数图像进行阈值分割，得到所述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像，包括：
对所述偏振指数图像进行二值化和形态学滤波处理，得到所述目标对象的泄漏气体的偏振热红外图像。
7.一种工业气体泄漏热红外偏振检测装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取目标对象在第一波段的热辐射的偏振红外图像，得到第一偏振红外图像；
第二获取单元，用于获取所述目标对象在第二波段的热辐射的偏振红外图像，得到第二偏振红外图像所述第二波段与所述第一波段不同；
生成单元，用于根据所述第一偏振红外图像和第二偏振红外图像生成偏振指数图像；
处理单元，用于对所述偏振指数图像进行阈值分割并与红外强度图像叠加，得到所述目标对象的泄漏气体的合成热红外图像，所述红外强度图像为采集不经过偏振和滤波的热辐射生成的红外图像。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
10.一种气体泄漏的检测***，包括红外偏振相机和工业气体泄漏热红外偏振检测装置，其特征在于，所述工业气体泄漏热红外偏振检测装置用于执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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