气体浓度检测方法、装置、计算机设备及存储介质

本发明涉及燃烧测试，具体涉及气体浓度检测方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、no平面激光诱导荧光(no-plif)是一种用于流场显示的激光技术，可以获得流场中no分子的二维分布。no-plif对no进行定量测量的原因是no分子在燃烧过程中是一种重要的中间产物，其浓度和分布可以反映燃烧反应的进程和效率。no-plif的原理是利用特定波长的激光激发燃烧流场中的no分子，产生荧光信号，通过对荧光信号的分析和处理，可以获得no的空间分布和物理参数。

2、现有技术中利用no浓度和荧光强度之间存在的关系，来计算得出对应的no浓度，其中计算的过程中忽略了碰撞淬灭、玻尔兹曼分数和光谱重叠等物理因素的影响，这些物理因素受温度压力等物理参数的影响，因此计算得到的no浓度并不准确。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种气体浓度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决由于观察不到车辆盲区进而易导致事故发生的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种气体浓度检测方法，方法包括：

3、获取待测气体未燃烧时的第一荧光图像信息，和待测气体的燃烧时刻的第二荧光图像信息；

4、根据第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数；

5、根据物理参数、预获取的标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型，得到待测气体中标定气体浓度，以便后续根据标定气体浓度确定待测气体的燃烧程度，标定气体为待测气体燃烧时产生的气体。

6、有益效果，获取待测气体在未燃烧时的第一荧光图像信息和待测气体在燃烧时刻的第二荧光图像信息，可以准确的区分待测气体在燃烧时和未燃烧时的区别，由此可以确定待测气体在燃烧时的情况；进一步地，根据第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设燃烧模型，可以确定燃烧时对应的物理参数，在确定物理参数之后根据物理参数确定待测气体在燃烧时的碰撞淬灭、玻尔兹曼分数和光谱重叠；最后根据物理参数、预获取的标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型，得到待测气体浓度，这里的待测气体浓度去除了碰撞淬灭等物理因素的影响，提高了待测气体浓度的准确性。

7、在一种可选的实施方式中，根据第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数，具体包括：

8、提取第一荧光图像信息中的第一荧光信号强度和第二荧光图像信息中的第二荧光信号强度；

9、根据第一荧光信号强度和第二荧光信号强度，确定第三荧光信号强度；

10、根据第三荧光信号强度以及预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数。

11、有益效果，提取第一荧光图像信息中的第一荧光信号强度和第二荧光图像信息中的第二荧光信号强度，荧光信号强度直接提现了气体燃烧的程度，根据第一荧光信号强度和第二荧光信号强度，可以准确的确定待测气体在燃烧之前和燃烧是的差异，提高了测试的准确性，最后根据第三荧光信号强度和预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数。

12、在一种可选的实施方式中，方法还包括：

13、获取照射待测气体的激光信息，根据激光信息以及待测气体，确定失谐信号；

14、根据第一荧光信号强度、第二荧光信号强度以及失谐信号，确定第四荧光信号强度，以便后续根据第四荧光信号强度以及预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数。

15、有益效果，获取照射待测气体的激光信息，根据激光信息以及待测气体确定失谐信号；此基础上，根据第一荧光信号强度、第二荧光信号强度以及失谐信号确定，可以确定第四荧光信号强度，减少了激光照射对荧光强度的影响，提高了待测气体浓度的准确度。

16、在一种可选的实施方式中，方法还包括：

17、对第四荧光信号强度进行降噪，以便根据降噪后的第四荧光信号强度和预设燃烧模型得到燃烧时的物理参数。

18、有益效果，提高了荧光信号强度的准确性。

19、在一种可选的实施方式中，预获取的标定系数通过以下步骤确定：

20、获取的至少两个不同气体浓度下的标定气体的第三荧光图像信息以及第三荧光图像信息对应的气体浓度；

21、提取不同气体浓度下的第三荧光图像信息中的第五荧光信号强度；

22、根据至少两个第五荧光信号强度以及对应的气体浓度，确定浓度信号关系；

23、根据浓度信号关系和预设模型，确定标定系数。

24、有益效果，根据不同浓度下的标定气体的荧光图像信息以及对应的已知的气体浓度可以确定气体浓度与荧光图像信息对应的浓度信号关系，在此基础上，根据浓度信号关系和预设模型，确定标定系数。

25、在一种可选的实施方式中，根据物理参数、预获取的标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型，得到待测气体中标定气体浓度，具体包括：

26、根据标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型，确定初始标定气体浓度；

27、根据物理参数确定碰撞淬灭和波尔茨曼分数以及光谱重叠；

28、去除初始标定气体浓度中的碰撞淬灭、波尔茨曼分数以及光谱重叠，得到标定气体浓度。

29、有益效果，确定物理参数之后，可以准确的确定待测气体在燃烧过程中的实际情况，因此在根据标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型得到初始的待测气体浓度之后，去除根据物理参数确定的碰撞淬灭、玻尔兹曼分数以及光谱重叠导致的气体浓度的误差，得到最终准确的待测气体攻读。

30、在一种可选的实施方式中，物理参数包括温度、压力以及气体浓度。

31、有益效果，提高了待测气体浓度的准确性。

32、第二方面，本发明提供了一种气体浓度检测装置，装置包括：

33、获取信息模块，用于获取待测气体未燃烧时的第一荧光图像信息，和待测气体的燃烧时刻的第二荧光图像信息；

34、根据第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数；

35、根据物理参数、预获取的标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型，得到待测气体中标定气体浓度，以便后续根据标定气体浓度确定待测气体的燃烧程度，标定气体为待测气体燃烧时产生的气体。

36、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的气体浓度检测方法。

37、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的气体浓度检测方法。

技术特征：

1.一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一荧光图像信息、所述第二荧光图像信息以及预设燃烧模型，确定燃烧时的物理参数，具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述预获取的标定系数通过以下步骤确定：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述物理参数、预获取的标定系数、所述第一荧光图像信息、所述第二荧光图像信息以及预设模型，得到待测气体中标定气体浓度，具体包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理参数包括温度、压力以及气体浓度。

8.一种气体浓度检测装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

10.一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上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的气体浓度检测方法。

技术总结
本发明涉及燃烧测试技术领域，公开了气体浓度检测方法、装置、计算机设备及存储介质，本发明获取待测气体在未燃烧时的第一荧光图像信息和待测气体在燃烧时刻的第二荧光图像信息，可以准确的区分待测气体在燃烧时和未燃烧时的区别，由此可以确定待测气体在燃烧时的情况；进一步地，根据第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设燃烧模型，确定燃烧时对应的物理参数，根据物理参数确定待测气体在燃烧时的碰撞淬灭、玻尔兹曼分数和光谱重叠；最后根据物理参数、预获取的标定系数、第一荧光图像信息、第二荧光图像信息以及预设模型，得到待测气体浓度，这里的待测气体浓度去除了碰撞淬灭等物理因素的影响，提高了待测气体浓度的准确性。

技术研发人员：杜辉,周磊
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16