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公布一項(xiàng)紅外成像系統(tǒng)新研發(fā)成果
點(diǎn)擊次數(shù)：1352 更新時(shí)間：2017-10-17
研究人員使用一個(gè)單像素相機(jī)測(cè)量場(chǎng)景中的光線，而具有千萬像素的傳統(tǒng)相機(jī)由于散射且昂貴不可用于紅外波長(zhǎng)。單像素相機(jī)是建立一個(gè)商業(yè)的甲烷氣體紅外成像系統(tǒng)的關(guān)鍵，其成本可能只有幾千元，明顯低于今天的商用氣體檢測(cè)成像儀。由于該系統(tǒng)不使用任何掃描儀或其他移動(dòng)部件，它可以很容易地變成一個(gè)便攜式儀器。
在該論文中，研究人員表明，他們的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)距離管道約一米處約25幀每秒的甲烷氣體泄露監(jiān)測(cè)速率。他們還表明，這種方法對(duì)于甲烷是十分敏感的，即使在相機(jī)和甲烷之間有其他氣體之間存在。
“我們發(fā)現(xiàn)其中的一件事是，我們并不一定需要高清晰度圖像時(shí)，檢測(cè)氣體泄漏，” Gibson說。一個(gè)相對(duì)快速的幀速率在相機(jī)中提供了更多的信息，這對(duì)于氣體泄漏的地方比具有非常高清晰度的圖像更有用。
研究人員的下一個(gè)步驟是在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下演示其紅外成像系統(tǒng)設(shè)置，以了解它在現(xiàn)實(shí)世界中的情況。他們還想嘗試更強(qiáng)大的激光，這可能會(huì)實(shí)現(xiàn)更大距離上的檢測(cè)成像和并能提高氣體檢測(cè)的靈敏度。
研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新型紅外成像系統(tǒng)，有望可以提供低成本、實(shí)時(shí)性的管道或者石油和天然氣設(shè)施中的甲烷氣體泄漏情況。甲烷是天然氣的主要組成部分，其泄露可能是昂貴和危險(xiǎn)的，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致溫室氣體的氣候變化。
“盡管甲烷氣是肉眼看不到的，但我們已經(jīng)開發(fā)了一種利用彩色編碼這種氣體信息的方法，并放置到一個(gè)傳統(tǒng)相機(jī)圖像中，”蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)的Graham M. Gibson博士說，他領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)技術(shù)工作。“這允許用戶操作相機(jī)可環(huán)顧四周，從而識(shí)別到目標(biāo)，看到一個(gè)重疊氣體的存在。”
Gibson和其他的研究小組的研究人員合作開發(fā)了這種實(shí)時(shí)紅外成像系統(tǒng)。已經(jīng)發(fā)表在光學(xué)學(xué)會(huì)的《光學(xué)快報(bào)》雜志上，研究人員表明，該系統(tǒng)可以獲取甲烷泄漏時(shí)的視頻信息，起訴率每分鐘約0.2升。該技術(shù)也可以擴(kuò)展到其他波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍，從而檢測(cè)多種氣體和化學(xué)品。
在該論文中，研究人員表明，他們的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)距離管道約一米處約25幀每秒的甲烷氣體泄露監(jiān)測(cè)速率。他們還表明，這種方法對(duì)于甲烷是十分敏感的，即使在相機(jī)和甲烷之間有其他氣體之間存在。
“我們發(fā)現(xiàn)其中的一件事是，我們并不一定需要高清晰度圖像時(shí)，檢測(cè)氣體泄漏，” Gibson說。一個(gè)相對(duì)快速的幀速率在相機(jī)中提供了更多的信息，這對(duì)于氣體泄漏的地方比具有非常高清晰度的圖像更有用。
研究人員的下一個(gè)步驟是在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下演示其紅外成像系統(tǒng)設(shè)置，以了解它在現(xiàn)實(shí)世界中的情況。他們還想嘗試更強(qiáng)大的激光，這可能會(huì)實(shí)現(xiàn)更大距離上的檢測(cè)成像和并能提高氣體檢測(cè)的靈敏度。
研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新型紅外成像系統(tǒng)，有望可以提供低成本、實(shí)時(shí)性的管道或者石油和天然氣設(shè)施中的甲烷氣體泄漏情況。甲烷是天然氣的主要組成部分，其泄露可能是昂貴和危險(xiǎn)的，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致溫室氣體的氣候變化。
“盡管甲烷氣是肉眼看不到的，但我們已經(jīng)開發(fā)了一種利用彩色編碼這種氣體信息的方法，并放置到一個(gè)傳統(tǒng)相機(jī)圖像中，”蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)的Graham M. Gibson博士說，他領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)技術(shù)工作。“這允許用戶操作相機(jī)可環(huán)顧四周，從而識(shí)別到目標(biāo)，看到一個(gè)重疊氣體的存在。”
Gibson和其他的研究小組的研究人員合作開發(fā)了這種實(shí)時(shí)紅外成像系統(tǒng)。已經(jīng)發(fā)表在光學(xué)學(xué)會(huì)的《光學(xué)快報(bào)》雜志上，研究人員表明，該系統(tǒng)可以獲取甲烷泄漏時(shí)的視頻信息，起訴率每分鐘約0.2升。該技術(shù)也可以擴(kuò)展到其他波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍，從而檢測(cè)多種氣體和化學(xué)品。
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