СИСТЕМА И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ГАЗА

1. Система для обнаружения заданного газа в наблюдаемой области, причем эта система содержит:
инфракрасную камеру (ИК-камеру) в сборе, выполненную с возможностью получения инфракрасных изображений (ИК-изображений) наблюдаемой области с заданной частотой смены кадров;
устройство подсветки, выполненное с возможностью испускания фотонов с заданной длиной волны в наблюдаемую область, причем устройство подсветки выдает стробирующие импульсы с заданной частотой стробирования, переключаясь между включенным состоянием, в котором фотоны с заданной длиной волны испускаются в наблюдаемую область, и выключенным состоянием, в котором фотоны с заданной длиной волны не испускаются в наблюдаемую область, причем частота стробирования устройства подсветки соотносится с заданной частотой смены кадров ИК-камеры в сборе, благодаря чему ИК-камера в сборе получает активные ИК-изображения, когда устройство подсветки находится во включенном состоянии, и пассивные ИК-изображения, когда устройство подсветки находится в выключенном состоянии, что происходит поочередно с заданной частотой смены кадров;
устройство обработки данных, причем устройство обработки данных содержит:
устройство для хранения данных, выполненное с возможностью сохранения, по меньшей мере, одного предшествующего ИК-изображения, полученного ИК-камерой в сборе, причем предшествующее ИК-изображение представляет собой или активное ИК-изображение, или пассивное ИК-изображение; и
по меньшей мере, один процессор, выполненный с возможностью сравнения, по меньшей мере, одного текущего ИК-изображения, полученного ИК-камерой в сборе, по меньшей мере, с одним предшествующим ИК-изображением, сохраненным на устройстве хранения данных, и генерирования выходного сигнала по факту указанного сравнения, причем текущее ИК-изображение представляет собой или пассивное ИК-изображение, или активной ИК-изображение; и дисплей, выполненный с возможностью отображения выходного изображения на основании, по меньшей мере, выходного сигнала, сгенерированного устройством обработки данных, для обеспечения обнаружения конкретного заданного газа в процессе работы.
2. Система по п. 1, в которой один или оба таких параметра, как заданная частота стробирования и заданная частота смены кадров, выбираются таким образом, чтобы ИК-камера в сборе получала, по меньшей мере, одно активное изображение в течение каждого отрезка времени, когда устройство подсветки находится во включенном состоянии, и, по меньшей мере, одно пассивное изображение в течение каждого отрезка времени, когда устройство подсветки находится в выключенном состоянии.
3. Система по п. 1 или 2, в которой заданная частота смены кадров соотносится с заданной частотой стробирования, что заключается в том, что заданная частота смены кадров взаимосвязана с заданной частотой стробирования, причем заданная частота смены кадров является величиной, кратной заданной частоте стробирования.
4. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой заданная частота стробирования устройства подсветки синхронизирована с заданной частотой смены кадров ИК-камеры в сборе.
5. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой заданная частота смены кадров соотносится с заданной частотой стробирования, что заключается в том, что заданная частота смены кадров является величиной, четно кратной заданной частоте стробирования, и в которой заданная частота смены кадров, по меньшей мере, в два раза или в четыре раза превышает заданную частоту стробирования.
6. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой устройство обработки данных выполнен с возможностью сравнения более одного активного и более одного пассивного ИК-изображения.
7. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что эта система содержит затвор, который представляет собой затвор одного из таких типов, как электронный затвор, механический затвор и электромеханический затвор, выполненный с возможностью обеспечения стробирования, выполняемого устройством подсветки.
8. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой процессор выполнен с возможностью сравнения, по меньшей мере, одного текущего ИК-изображения и, по меньшей мере, одного предшествующего ИК-изображения путем определения разницы/различий между, по меньшей мере, одним текущим ИК-изображением и, по меньшей мере, одним предшествующим ИК-изображением.
9. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой выходной сигнал соответствует обработанному выходному изображению, отражающему разницу/различия между, по меньшей мере, одним текущим ИК-изображением и, по меньшей мере, одним предшествующим ИК-изображением, причем обработанное выходное изображение отражает объем потока, поглощенный газом, который подлежит обнаружению.
10. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой инфракрасная камера в сборе содержит одноканальный узкополосный фильтр, настроенный на длину волны, по существу соответствующую или почти соответствующую длине волны поглощения конкретного заданного газа, выбранного для обнаружения.
11. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой инфракрасная камера в сборе представляет собой инфракрасную видеокамеру в сборе, выполненную с возможностью получения инфракрасных видеоизображений в непрерывном режиме.
12. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что эта система содержит камеру видимого света в сборе, выполненную с возможностью получения изображений наблюдаемой области в видимом свете, причем инфракрасная камера в сборе и камера видимого света в сборе характеризуются по существу одинаковым или схожим полем обзора, причем камера видимого света в сборе представляет собой видеокамеру видимого света в сборе, выполненную с возможностью получения видеоизображений в видимом свете.
13. Система по п. 12, в которой устройство обработки данных выполнен с возможностью объединения сгенерированного выходного сигнала с выходным сигналом камеры видимого света в сборе с целью генерирования комбинированного сигнала, отражающего ИК-изображение наблюдаемой области, наложенное на видимое изображение наблюдаемой области, причем комбинированный сигнал соответствует выходному изображению, отображаемому на дисплее.
14. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой заданная длина волны, на которой устройство подсветки испускает фотоны, зависит от заданного газа, подлежащего обнаружению.
15. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой устройство подсветки выбирается из группы устройств, содержит излучатель инфракрасной подсветки и лазер, причем излучатель инфракрасной подсветки представлен в виде комбинации электрических нитей накала, а лазер представлен в виде квантово-каскадного лазера.
16. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что вся эта система или ее большая часть располагается в подходящем для этого корпусе.
17. Система по п. 16, в которой корпус задает термоизолированный отсек, заключающий в себе все или большинство компонентов ИК-камеры в сборе, причем система содержит подходящий узел охлаждения, предназначенный для охлаждения, по меньшей мере, тех компонентов, которые располагаются в корпусе.
18. Система по п. 16 или 17, в которой дисплей заключен в корпус, причем этот корпус содержит окуляр, совмещенный с дисплеем с тем, чтобы пользователи могли смотреть через него на дисплей, находящийся внутри.
19. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что эта система содержит лазерный указатель, помогающий пользователю ориентировать систему относительно наблюдаемой области.
20. Способ обнаружения заданного газа, отличающийся тем, что этот способ предусматривает:
испускание фотонов с заданной длиной волны в направлении наблюдаемой области в режиме стробирования с заданной частотой стробирования таким образом, что фотоны с заданной длиной волны испускаются в сторону наблюдаемой области и фотоны с заданной длиной волны не испускаются в сторону наблюдаемой области, что происходит в чередующемся порядке в соответствии с заданной частотой стробирования;
получение ИК-изображений, поступающих из наблюдаемой области, с заданной частотой смены кадров, причем заданная частота смены кадров соотносится с заданной частотой стробирования таким образом, что активные ИК-изображения получаются тогда, когда фотоны с заданной длиной волны испускаются в сторону наблюдаемой области, а пассивные ИК-изображения получаются тогда, когда фотоны с заданной длиной волны не испускаются в сторону наблюдаемой области, что происходит в чередующемся порядке с заданной частотой смены кадров;
сохранение, по меньшей мере, одного предшествующего ИК-изображения, полученного из наблюдаемой области, причем, по меньшей мере, одно предшествующее ИК-изображение представляет собой или активное ИК-изображение, или пассивное ИК-изображение;
сравнение, по меньшей мере, одного захваченного текущего ИК-изображения, по меньшей мере, с одним сохраненным предшествующим ИК-изображением, причем, по меньшей мере, одно предшествующее ИК-изображение представляет собой или пассивное ИК-изображение, или активное ИК-изображение;
генерирование выходного сигнала с учетом указанного сравнения; и
отображение на дисплее выходного изображения, по меньшей мере, на основании сгенерированного выходного сигнала для обеспечения обнаружения конкретного заданного газа.
21. Способ п. 20, отличающийся тем, что этот способ предусматривает испускание фотонов с заданной длиной волны в направлении наблюдаемой области в течение заданного периода времени с одновременным получением, по меньшей мере, одного активного ИК-изображения наблюдаемой области и прекращение испускания фотонов с заданной длиной волны в направлении наблюдаемой области на определенный период времени с одновременным получением, по меньшей мере, одного пассивного ИК-изображения наблюдаемой области, причем активное и пассивное изображения получаются при заданной частоте смены кадров, а заданные периоды времени, в течение которых фотоны испускаются и не испускаются в направлении наблюдаемой области, зависят от заданной частоты стробирования.
22. Способ по п. 20 или 21, отличающийся тем, что этот способ предусматривает сравнение, по меньшей мере, одного текущего кадра и, по меньшей мере, одного предшествующего кадра путем определения разницы/различий между, по меньшей мере, одним текущим кадром и, по меньшей мере, одним предшествующим кадром, при этом разницу/различия между, по меньшей мере, одним текущим ИК-изображением и, по меньшей мере, одним предшествующим ИК-изображением отражает выходной сигнал.
23. Способ по любому из предшествующих пп. 20-22, в котором заданная частота смены кадров соотносится с заданной частотой стробирования, что заключается в том, что заданная частота смены кадров является величиной, кратной заданной частоте стробирования.
24. Способ по любому из предшествующих пп. 20-23, в котором заданная частота смены кадров соотносится с заданной частотой стробирования, что заключается в том, что заданная частота смены кадров является величиной, четно кратной заданной частоте стробирования, и в которой заданная частота смены кадров примерно в два или четыре раза превышает заданную частоту стробирования.
25. Способ по любому из предшествующих пп. 20-24, отличающийся тем, что этот способ предусматривает сравнение более одного активного и более одного пассивного ИК-изображения.
26. Способ по любому из предшествующих пп. 20-25, отличающийся тем, что этот способ предусматривает синхронизацию стадии испускания фотонов с заданной длиной волны и стадии получения ИК-изображений.
27. Способ по любому из предшествующих пп. 20-26, отличающийся тем, что этот способ предусматривает:
получение изображений наблюдаемой области в видимом свете;
объединение сгенерированного выходного сигнала с сигналом, отражающим полученное изображение в видимом свете с целью генерирования комбинированного сигнала, отражающего изображение наблюдаемой области, наложенное на изображение наблюдаемой области в видимом свете; и
отображение комбинированного сигнала на дисплее.
28. Способ по любому из предшествующих пп. 20-27, отличающийся тем, что этот способ предусматривает:
захват фотонов, поступающих из наблюдаемой области, объективом с определенным полем обзора;
проецирование объективом захваченных фотонов на детектор;
фильтрацию фотонов, спроецированных объективом, с помощью оптического фильтра, что обеспечивает возможность попадания на детектор только тех спроецированных фотонов, которые характеризуются заданной длиной волны;
генерирование электрических сигналов с учетом отфильтрованных фотонов с заданной длиной волны, принимаемых детектором; и
генерирование ИК-изображения наблюдаемой области на основании электрических сигналов, принятых с детектора, причем сгенерированное ИК-изображение представляет собой захваченное ИК-изображение.
29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что этот способ предусматривает регулирование температуры детектора и оптического фильтра, которая должна соответствовать или по существу соответствовать заданным значениям.
30. Способ по п. 28 или 29, в котором заданная длина волны, соотносимая со стадиями испускания фотонов, фильтрации фотонов и генерирования электрических сигналов, соответствует или по существу соответствует длине волны поглощения конкретного заданного газа, выбранного для обнаружения.
31. Способ по любому из предшествующих пп. 28-30, отличающийся тем, что этот способ предусматривает:
генерирование электрических сигналов в виде фототока по факту облучения указанной рабочей поверхности детектора;
преобразование фототока в цифровые сигналы; и
генерирование ИК-изображений наблюдаемой области на основании цифровых сигналов.
32. Способ по любому из предшествующих пп. 28-31, отличающийся тем, что этот способ предусматривает охлаждение детектора до температуры в пределах около 60-75 градусов Кельвина и поддержание температуры детектора в указанных пределах.
33. Способ по п. 32, отличающийся тем, что этот способ предусматривает охлаждение детектора до температуры около 62 градусов Кельвина и поддержание температуры детектора на указанном уровне.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что этот способ предусматривает охлаждение детектора до температуры около 70 градусов Кельвина и поддержание температуры детектора на указанном уровне.
35. Способ по любому из предшествующих пп. 28-34, отличающийся тем, что этот способ предусматривает охлаждение оптического фильтра до температуры, лежащей в пределах около 85-95 градусов Кельвина, и поддержание температуры оптического фильтра в указанных пределах.
36. Способ по п. 35, отличающийся тем, что этот способ предусматривает охлаждение оптического детектора до температуры около 90 градусов Кельвина и поддержание температуры детектора на указанном уровне.
37. Энергонезависимый машиночитаемый носитель данных для хранения одной или нескольких исполняемых компьютером команд, которые при их исполнении на одном или нескольких процессорах инициируют реализацию одним или несколькими процессорами способа по любому из предшествующих пп. 20-36.