一种危险源探测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种危险源探测方法及系统，该方法包括：获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据；根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警，所述特征参数包括：危险源的浓度、减光率、温度和/或温差。该方法通过对危险源区域空间的不同波段的光谱图像数据进行分析处理，可实现远距离、大范围的一种或多种危险源的监控预警，降低由危险源引起的灾害性事件的发生率，从而有效避免人员伤亡和财产损失。

A method and system for detection of hazard sources

The invention provides a detection method and system of risk source, the method includes: obtaining the spectral image data of different wavebands preset protection region; according to the difference of spectral image data to calculate the different bands or changes, characteristic parameters are the preset protection area in the space of one or more dangerous source; in one or more of the parameters is greater than or equal to a preset threshold value and the preset time and after triggering the alarm, including the characteristic parameters: concentration, hazard reduction rate of light, temperature and / or temperature difference. This method was analyzed with the spectral image data of different wavebands of the dangerous source of regional space, monitoring and early warning can be realized in one or more of the dangerous source of long distance and large range, reduce the hazard caused by disastrous events, so as to avoid casualties and property losses.

【技术实现步骤摘要】
一种危险源探测方法及系统
本专利技术涉及安全
，特别是涉及一种危险源探测方法及系统。
技术介绍
危化品在工业生产过程、产成品储运和销售渠道等环节中都存在着潜在的危险，若监管不当，极易形成危险源，造成灾害性事件的发生。危险源主要呈现为在特定情况下形成的气体、液体、烟气、烟雾、粉尘、蒸汽或温度异常，因此极早地探测预警有利于避免灾害性事件的发生。而目前现有技术中针对危险源的探测报警系统只能针对特定的点或线进行探测且可探测的危险源的形式大都比较单一，无法实现对一个区域空间的同时侦测，这样对危化品区域的监测极为不利。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供危险源探测方法及系统，可实现远距离、大范围的一种或多种危险源的监控预警，降低由危险源引起的灾害性事件的发生率，有效避免人员伤亡和财产损失。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的一种危险源探测方法，包括：获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据；根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续一定时间后，触发报警，所述特征参数包括：危险源的浓度、减光率、温度和/或温差。其中，获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据的步骤包括：接收预设防护区域空间内不同波段的光谱光源、人工光源和/或空间内背景物自然辐射产生的光谱，所述光谱包括：本征响应波段光谱及参考波段光谱；对所述光谱进行响应处理，获取所述预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据，所述光谱图像数据包括：本征响应波段光谱图像数据及参考波段光谱图像数据。其中，所述光谱的响应范围为：280nm～20μm。其中，根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数的步骤，包括：分别对所述本征响应波段光谱图像数据以及参考波段光谱图像数据进行预处理，确定所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征强度背景值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考强度背景值；实时探测所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征测量强度值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考测量强度值；对所述本征强度背景值、所述参考强度背景值、所述本征测量强度值以及所述参考测量强度值进行处理计算，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数。其中，分别对所述本征响应波段光谱图像数据以及参考波段光谱图像数据进行预处理，确定所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征强度背景值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考强度背景值的步骤包括：分别获取所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征初始强度值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考初始强度值；在第一预设周期内分别对所述本征初始强度值以及所述参考初始强度值进行滤波平均估算，得到所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征强度背景值以及所述参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考强度背景值。其中，对所述本征强度背景值、所述参考强度背景值、所述本征测量强度值以及所述参考测量强度值进行处理计算，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数的步骤包括：在第二预设周期内根据所述本征测量强度值与所述参考测量强度值之比、所述本征强度背景值与所述参考强度背景值之比以及公式Rt＝R0·e-[(E(λl)-E(λr))·C·L]，计算得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；其中，Rt表示所述本征测量强度值与所述参考测量强度值之比之比，R0表示所述本征强度背景值与所述参考强度背景值之比，λl表示本征波段波长，λr表示参考波段波长，E(λ)表示一指数函数，L表示光路的长度，C表示危险源的浓度。其中，在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警的步骤包括：判断所述一个或多个特征参数是否大于或者等于预设阈值；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值时，获取一个或多个危险源的位置信息，并触发报警。其中，还包括：获取所述预设防护区域空间的不同波段的可见光图像以及可见光图像数据；将所述位置信息以及特征参数通过对应坐标映射叠加于所述可见光图像。本专利技术实施例还提供一种危险源探测系统，包括：图像探测单元，用于获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据；根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警，所述特征参数包括：危险源的浓度、减光率、温度和/或温差；监控设备，与所述图像探测单元连接，用于对所述一个或多个危险源的特征参数以及报警信息进行监控与管理。其中，还包括：一个或多个光谱发射单元，与所述图像探测单元配合，用于按照预设时序向所述图像探测单元发射经调制处理的不同波段的光谱。其中，还包括：光谱光源反射板，与所述光谱发射单元配合，用于将所述光谱发射单元发射的光谱反射至所述图像探测单元。其中，所述图像探测单元包括：光学镜头；与所述光学镜头连接，获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据的光谱摄像机；与所述光谱摄像机连接，根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数，并在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警的核心处理器；设置于所述光学镜头与所述光谱摄像机之间，且与所述核心处理器电连接，将从所述光学镜头进入的光谱光限定透过预设波段的光谱发送至所述光谱摄像机的滤波片切换装置。其中，所述核心处理器为嵌入式核心处理器，包括：根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数，并在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警的核心处理电路；与所述核心处理电路连接的输入输出接口电路；与所述核心处理电路以及输入输出接口电路均电连接的，向所述图像探测单元提供电源供给的第一内部供电电路。其中，所述滤波片切换装置包括：特定波段滤波片或多光谱滤波片转轮系统，所述多光谱滤波片转轮系统设置有多波段滤波片。其中，所述图像探测单元还包括：可见光镜头；分别与所述可见光镜头以及所述核心处理器连接，与所述可见光镜头配合，获取所述预设防护区域空间的不同波段的可见光图像以及可见光图像数据的可见光摄像机。其中，所述光谱发射单元包括：光谱光源；驱动与控制所述光谱光源的光源电路板，所述光源电路板上设置有所述光谱光源；设置于所述光源电路板的一侧，使光谱光源形成预设角度的发射光束的光学系统；与所述光源电路板连接，对光谱光源进行调制与控制的控制电路板；与所述控制电路板连接，检测光源的衰减程度的光电传感器；与所述光源电路板以及所述控制电路板电连接的，向所述光谱发射单元提供电源供给的第二内部供电电路。其中，所述光谱光源包括不同波段的多个光源或具有预设光谱响应范围的全光谱光源。其中，所述光谱发射单元还包括：与所述控制电路板连接的，按照预设调制周期对光谱光源进行调制的光源调制装置。其中，所述光源调制装置包括：设置于所述光源电路板上的电调制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种危险源探测方法，其特征在于，包括：获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据；根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警，所述特征参数包括：危险源的浓度、减光率、温度和/或温差。

【技术特征摘要】
1.一种危险源探测方法，其特征在于，包括：获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据；根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，触发报警，所述特征参数包括：危险源的浓度、减光率、温度和/或温差。2.根据权利要求1所述的危险源探测方法，其特征在于，获取预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据的步骤包括：接收预设防护区域空间内不同波段的光谱光源、人工光源和/或空间内背景物自然辐射产生的光谱，所述光谱包括：本征响应波段光谱及参考波段光谱；对所述光谱进行响应处理，获取所述预设防护区域空间的不同波段的光谱图像数据，所述光谱图像数据包括：本征响应波段光谱图像数据及参考波段光谱图像数据。3.根据权利要求2所述的危险源探测方法，其特征在于，所述光谱的响应范围为：280nm～20μm。4.根据权利要求2所述的危险源探测方法，其特征在于，根据计算出的所述不同波段的光谱图像数据的差异或变化量，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数的步骤，包括：分别对所述本征响应波段光谱图像数据以及参考波段光谱图像数据进行预处理，确定所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征强度背景值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考强度背景值；实时探测所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征测量强度值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考测量强度值；对所述本征强度背景值、所述参考强度背景值、所述本征测量强度值以及所述参考测量强度值进行处理计算，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数。5.根据权利要求4所述的危险源探测方法，其特征在于，分别对所述本征响应波段光谱图像数据以及参考波段光谱图像数据进行预处理，确定所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征强度背景值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考强度背景值的步骤包括：分别获取所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征初始强度值以及参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考初始强度值；在第一预设周期内分别对所述本征初始强度值以及所述参考初始强度值进行滤波平均估算，得到所述本征响应波段光谱图像数据中对应的像素点的本征强度背景值以及所述参考波段光谱图像数据中对应的像素点的参考强度背景值。6.根据权利要求4所述的危险源探测方法，其特征在于，对所述本征强度背景值、所述参考强度背景值、所述本征测量强度值以及所述参考测量强度值进行处理计算，得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数的步骤包括：在第二预设周期内根据所述本征测量强度值与所述参考测量强度值之比、所述本征强度背景值与所述参考强度背景值之比以及公式Rt＝R0·e-[(E(λl)-E(λr))·C·L]，计算得到所述预设防护区域空间内一个或多个危险源的特征参数；其中，Rt表示所述本征测量强度值与所述参考测量强度值之比之比，R0表示所述本征强度背景值与所述参考强度背景值之比，λl表示本征波段波长，λr表示参考波段波长，E(λ)表示一指数函数，L表示光路的长度，C表示危险源的浓度。7.根据权利要求1所述的危险源探测方法，其特征在于，在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后,触发报警的步骤包括：判断所述一个或多个特征参数是否大于或者等于预设阈值；在所述一个或多个特征参数大于或者等于预设阈值且持续预设时间后，获取一个或多个危险源的位置信息，并触发报警。8.根据权利要求7所述的危险源探测方法，其特征在于，还包括：获取所述预设防护区域空间的不同波段的可见光图像以及可见光图像数据；将所述位置信息以及特征参数通过对应坐标映射叠加...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁国锋，
申请(专利权)人：北京英特威视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11