[0001] 本发明涉及一种气体检测器，例如用于检测任意环境中(明确地说，在室外)的例如甲烷等气体的泄漏。

[0002] 许多情形需要确定所识别气体是否存在于空间区域中，不管是在室外环境中还是在封闭体积内部，例如，在建筑物或矿场中。这可用于确认可能包含大量危险或有毒气体的场所的安全性，或用于搜索用于携载或分配气体的管线中意外泄漏的发生。明确地说，此类检测需要涉及用于投送和分配甲烷(CH4)的设施，但取决于所涉及的应用，此类需要也针对其它气体存在。

[0003] 用于检测气体的众所周知的方式在于使用对在其中气体正吸收的光谱带中的辐射敏感的成像仪器。文档US 2016/097713和US 2018/011009提供此类成像仪器的描述。通常，所述成像仪器涉及对于其大气至少部分地透明的红外带，并且重复地捕获同一场景的图像。当气体的释放发生在场景中，使得气体的分布在成像仪器的视场内部变化时，连续地捕获的图像包含其中场景至少部分地由气体遮蔽的区域，并且这些区域的极限在连续图像之间变化。这些变化接着用以确认气体的存在，条件为在背景中成像的场景是静态的。

[0004] 然而，此类检测方法通常产生高错误警报率。这些错误警报可尤其归因于所捕获图像的背景，其中所述背景对这些图像的贡献不正确地归因于正搜寻的气体。举例来说，此类贡献可能是由于直接和可变的太阳光照射到存在于背景中的场景的元素上引起的。

[0005] 技术问题

[0006] 由此情形，本发明的目标为提供一种用于气体的新检测方法，其具有降低的错误警报率。明确地说，需要用以相对于存在于背景中的场景元素更高效地检测所搜寻的气体的此类方法，因为此类场景元素可存在于各种环境中，在室外或内部。

[0007] 本发明的另一目标为具有用于检测气体的定量方法，其允许评估存在于空间区域中的气体的量，而非限制于评估此量的时间变化的方法。

[0008] 另一目标为提出可易于现场实施的用于检测气体的此类方法，意谓可易于在其中怀疑气体的存在的区域中实施。明确地说，本发明的目标为提出一种不沉重且不巨大的气体检测器，明确地说以易于携带或安装在无人机上。

[0009] 最后，本发明的另一个目标为提出一种用于检测气体的方法，其实时或几乎实时提供定量评估结果。

[0069] 为了清晰起见，这些图中所展示的元件的尺寸不对应于实际尺寸或实际尺寸比。此外，各种图中所指示的相同参考标示相同或具有相同功能的元件。

[0070] 在剩余部分中，对具有四个光学通道的气体检测器和经设计以用于显示地面环境中的气态甲烷的存在的气体检测器详细地描述本发明。接着光谱带的选择不仅取决于待检测的目标气体，即甲烷，还取决于地面大气中的化合物的吸收带。在需要考虑的大气的化合物中，水蒸气(H2O)特别重要，但二氧化碳(CO2)也可参与在检测器中实施的分析方法。然而，应理解，本发明不限于甲烷作为目标气体，可使用不同数目个光学通道，其中通道的此数目大于或等于二，并且优选地小于九，并且检测器可被调适成用于不同于地面环境的其它环境。

[0071] 根据图1，图像捕获单元10可包括组装在单一模块内部的图像形成光学件和图像传感器2。举例来说，侧壁11可保持四个并置透镜的2×2矩阵。可在图中看到的这些透镜中的两个参考1a、1b。所有透镜位于图像传感器2的感光表面S前方的固定距离处。透镜1a、1b、…各自通过在图像传感器2的感光表面S的不相交部分上形成同一视场的内容的相应图像来限定单独光学通道。参考10a和10b标示在图中可见的两个光学通道，并且参考Sa和Sb标示图像传感器2的感光表面S的对应部分。每一光学路径10a、10b、…进一步分别包括可位于相关光学通道的透镜与图像传感器2之间的光谱滤波器3a、3b、…。光学通道10a、10b、…中的至少一个的透镜1a、1b、…的光学表面中的至少一个可根据此通道的滤波器3a、3b、…的透射光谱带进行调适。对于所展示的图像捕获单元10的配置，每一透镜1a、1b、…与图像传感器2之间的距离对应于由所有通道共享的焦距值。以此方式，四个光学通道10a、10b、…同时形成具有相同视场内容但针对不同光谱带的四个单独图像，如由滤波器3a、3b、...确定。在本说明书中，这些单独图像被称为光谱图像。孔隙光阑4a、4b等的矩阵可进一步用于调整由四个通道10a、10b、...相对于其它通道产生的光谱图像的强度水平中的一些。此外，不透明分隔器5可布置在通道10a、10b、…之间以用于消除可在不同通道之间传递的寄生光线。

[0072] 作为实例，可针对图像捕获单元10的每一光学通道采用以下数值：

[0073] 透镜的焦距：大致7毫米(mm)，

[0074] 孔径数：大致3.9，

[0075] 图像传感器2的感光表面S中的光电检测器(像素)的间距：15微米(μm)，以及[0076] 视场：40°(度)×30°。

[0077] 这些值对应于0.12°或2.1毫弧度的角分辨率，通常由IFOV标示为“瞬时视场”。明确地说，焦距值与减小的图像捕获单元10的外部尺寸兼容。

[0078] 图像传感器2可为矩阵量子传感器类型，例如由MCT标示为汞镉碲化物的HgCdTe技术的矩阵量子传感器类型，其对滤波器3a、3b、…的所有透射光谱带敏感。以此方式，对于图像传感器2的每一操作序列，其输出分别针对四个通道10a、10b、…的光谱带的视场的内容的四个光谱图像的数据。举例来说，四个光谱带可属于LWIR域或属于MWIR域。在LWIR域的情况下，但还有可能对于MWIR域，图像捕获单元10可与冷却系统相关联，以减少此图像捕获单元的组件材料发射的热辐射，并且还减少来自图像传感器2的光子噪声和仪器背景噪声。图像捕获单元10的操作温度可接着小于150K。当使用此类冷却系统时，图像捕获单元10包含在通常被称为低温恒温器的真空罩壳中，所述真空罩壳热耦合到冷却机。参考标号12标示可布置在图像捕获单元10的光学入口的前方的透明窗口。此窗口12为辐射提供用以进入到图像捕获单元10中同时提供低温恒温器的密封的光学孔隙。

[0079] 对于甲烷作为目标气体，并且对于LWIR光谱域中的检测，针对用于图像捕获单元10的四个光学通道的光谱带的可能选择可为：

[0080] 对于光谱带带_1：在7.75μm处居中，其中光谱带宽可等于0.30μm；

[0081] 对于光谱带带_2：在8.05μm处居中，其中光谱带宽可等于0.30μm；

[0082] 对于光谱带带_3：在7.35μm处居中，其中光谱带宽可等于0.30μm；

[0083] 对于光谱带带_4：在8.35μm或9.05μm处居中，其中光谱带宽可等于0.30μm；

[0084] 这些光谱值就波长而言应理解为在本说明书中给出的所有光谱值。如此定义的光谱带带_1对甲烷的存在极敏感，对应于此气体的重要吸收域。然而，其也对大气成分中水蒸气的存在极敏感。光谱带带_2也对甲烷和水蒸汽敏感，但在比光谱带带_1的那些程度更小的程度内。光谱带带_3对甲烷极不敏感，并且可由下文所描述的获取构件21使用。最后，光谱带带_4对由包含存在于背景中的那些场景元素的所有场景元素发射的热辐射尤其敏感。其因此可由稍后还描述的获取构件22使用。

[0085] 对于甲烷也可能作为目标气体，但对于MWIR光谱域中的检测的光谱带的另一选择可为：

[0086] 对于光谱带带_1：在3.375μm处居中，其中光谱带宽可等于0.20μm；

[0087] 对于光谱带带_2：在3.225μm处居中，其中光谱带宽可等于0.20μm；

[0088] 对于光谱带带_3：在3.05μm处居中，其中光谱带宽可等于0.20μm；

[0089] 对于光谱带带_4：在4.237μm或3.505μm处居中，其中光谱带宽可等于0.20μm；

[0090] 在此另一选择中，光谱带带_1对甲烷的存在极敏感，同样对应于此气体的重要吸收域。此光谱带的优点是对大气成分中存在的水蒸气的敏感程度降低。然而，其通常对背景场景元素上的太阳通量的直接入射极敏感。光谱带带_2也对甲烷敏感，但在比光谱带带_1的程度更小的程度上。与光谱带带_1相比，其对水蒸气的存在更敏感，但同样相较于光谱带_1，其对直接太阳通量的入射不太敏感。光谱带带_3对甲烷的存在不敏感得多，但对水蒸气的存在极敏感。其可接着由获取构件使用。最后，光谱带带_4在4.237μm处和在3.505μm处对甲烷极不敏感。在4.237μm处，其对存在于大气成分中的二氧化碳尤其敏感且还可由获取构件21使用。在3.505μm处，光谱带带_4对背景场景元素尤其敏感，并且可由获取构件22使用。

[0091] 根据图2，气体检测器包括彼此连接以允许以下数据传送的图像捕获单元10、图像处理单元20和计算单元30：

[0092] ‑从图像捕获单元10到图像处理单元20：在图1的情况下在不同光谱带中同时捕获的图像，标注为image带_1、…、image带_4，其中图像捕获单元具有同样标示为带_1、…、带_4的四个光谱带的四个光学通道。以此方式，已例如通过光学通道10a通过根据光谱带带_1对辐射进行滤波来捕获image带_1，…，已通过不同于image带_1的光学通道的光学通道中的一个通过根据光谱带带_4对辐射进行滤波来捕获image带_4；

[0093] ‑从图像处理单元20到计算单元30：分别与光谱带带_1、…、带_4有关的辐射透射系数的值标注为τ带_1、…、τ带_4。透射系数中的一个的每一值进一步与图像捕获单元10的视场内的所识别部分有关。举例来说，针对每一光谱图像image带_1、…、image带_4的每一图像点或像素分别确定每一透射系数的值τ带_1、…、τ带_4；以及

[0094] ‑在计算单元30的输出处：包含在视场的每一所识别部分中的目标气体的量的值Q目标_气体。

[0095] 参考标号21表示用于获得和环境温度值T环境且将其传输到图像处理单元20。此值T环境与存在于图像捕获单元10的视场中的气态气氛有关，并且还与可存在于其中的目标气体有关。实际上，可来源于具有不同温度的点源的目标气体极快速地与周围大气达到热平衡。因此，目标气体基本上具有视场内部的温度值T环境，但可能在极接近于其点源的区域中除外，相较于已出现的目标气体烟流容积，所述温度值在大多数情况下可忽略。

[0096] 提供环境温度的值T环境的构件21在本说明书的一般部分中被称为第一获取构件。原则上，所述构件可由例如温度计的将与大气接触的热温度传感器组成。在并不对应于本发明的此类情况下，构件21将在连接到其上的用于传输值T环境的图像处理单元20外部。

[0097] 在本发明中，基于在例如由图像捕获单元10的光学通道10a、10b、…中的一个捕获的光谱图像中检测到的辐射强度，根据普朗克定律推断值T环境。为此目的，可有必要知道包含于视场中的场景元素的材料，以具有其发射率值。两种情形允许通过使用关于温度的倒数函数来光学确定普朗克发射定律B(λ,T)的值T环境，其中λ是检测到的辐射的波长，T是发射辐射的材料的温度，并且B是检测到的亮度值。第一情形为转向晴朗天空区域的视场的扇区，大气的热发射行为是众所周知的。明确地说，其中不存在一定量的目标气体，或另外所使用的光谱带对目标气体不敏感。第二情形为由已知气态成分占据的视场的扇区，其中此成分对于所使用的光谱带完全不透明。接着，可存在于背景中的场景元素并不促成由图像捕获单元10针对此光谱带检测到的辐射。气体成分必须接着为已知的，以具有其发射率值。在视场的扇区中就是此类情况，其中气体成分不含目标气体，并且因此对应于大气成分。对于符合本发明的此类实施例，其中从由单元10捕获的光谱图像推断值T环境，第一获取构件21可在图像处理单元20内部。

[0098] 参考标号22表示用于针对光谱带中的每一个获得包含在视场中的背景的亮度温度值且将其传输到图像处理单元20的构件。在本说明书的一般部分中，这些构件22被称为第二获取构件。在最初已知背景成分的本发明的可能实施例中，可通过使用普朗克发射定律来从环境温度值和从与各种背景元素有关的相对发射率值推断此背景的亮度温度值。为了这样做，这些背景场景元素的表面必须与大气处于热平衡。明确地说，场景元素不能是热源也不能接收直接太阳通量。获取构件22的此类实施例在气体检测器经固定地安装以监视除了一定量的目标气体的可能出现之外场景元素不大可能在几十秒的尺度上大体上改变的区域时尤其适用。

[0099] 在本发明的另一可能实施例中，可从在图像捕获单元10的视场中不存在一定量的目标气体的时刻由单元10捕获的光谱图像推断每一光谱带的背景亮度温度值。对于本发明的此类其它实施例，获取构件22可在图像处理单元20内部。此类背景亮度温度值分别相对于每一光谱带，并且还分别相对于例如包含在视场中的各种背景部分。举例来说，TB背景_1(i,j)表示在光谱带带_1中捕获的光谱图像的图像协调点(i,j)处的背景亮度温度。在下文中使用的符号TB背景_2(i,j)、…、TB背景_4(i,j)分别具有针对光谱带带_2、…、带_4的相同含义。

[0100] 然而，在符合本发明的气体检测器的使用的一些情形下，不可能具有其中视场不含目标气体的光谱图像。这就是在气体检测器被带到现场以确认存在泄漏之前就开始的持续气体泄漏的情况。接着可能有若干方法来补救准确值TB背景_2(i,j)、…、TB背景_4(i,j)的缺失。

[0101] 根据这些方法中的第一个，可选择被称为参考带的气体检测器的光谱带中的一个，以对应于目标气体和大气的具有总或几乎总透明度的域。接着，针对此参考带捕获的光谱图像允许图像处理单元20确定与背景场景元素有关的亮度温度值。如果例如通过执行如光谱图像中可见的其形状的检测且接着通过执行形状辨识而辨识每一背景场景元素，则可识别其材料。接着有可能从参考带中的其光度确定其热力学温度值，并且接着基于其发射率函数的光谱变化而针对任何其它光谱带，明确地说分析带确定其亮度温度值。每一分析带意图在此后用于定量地评估存在于视场的部分中的目标气体的量。原则上，已选择每一分析带以使得目标气体在所述分析带中具有相当大的辐射吸光度值。通过扩展此原则，用于确定背景亮度温度值的相同方法可应用于目标气体具有不同的吸光度值的两个光谱带之间：其中目标气体的吸光度最弱的两个光谱带中的一个可用作参考带，并且其中目标气体的吸光度较高的另一光谱带可用作分析带。

[0102] 下文可为用于补救准确的值TB背景_2(i,j)、…、TB背景_4(i,j)的缺失的另一可能方法。已针对参考带捕获的光谱图像的亮度温度值可以某一预先设置和不相交间隔(例如五个间隔)分布。接着，针对这些间隔中的每一个，在参考带光谱图像中识别区域，使得在每一区域中，亮度温度值包含在此间隔中。因此产生在分析带中捕获的每一光谱图像中转置的图像分解。接下来，分别在每一分解区域中，可针对将参考带的光谱图像中的亮度温度值连接到同一分解区域的分析带的光谱图像中的那些亮度温度值的线性回归来确定系数。对于对应分解区域内部的图像点中的每一个，可接着使用此线性回归，以在所考虑分析带为带_1的情况下将参考带的光谱图像中的每一亮度温度值转换为分析带的背景亮度温度值，即TB背景_1(i,j)。此另一方法不需要实施形状辨识过程，也不存储背景场景元素可能的材料的发射率值。实际上，由前述方法中的形状分析提供的各种背景场景元素之间的区别凭经验由不相交间隔中的参考带的亮度温度值的分类来替换。但是，如果目标气体烟流占据分解区域中的每一个的重要部分，则此另一方法仅为可靠的。换句话说，相较于背景场景元素，烟流在每一光谱图像中呈现为较小。

[0103] 图2中的参考标号40表示任选的数据存储单元，其中计算单元30可读取数字值。存储单元40可由任何存储器或数据写入媒体组成。稍后描述此数据存储单元的使用。

[0104] 图3展示使用根据本发明的气体检测器的可能情况。图像捕获单元10的视场包括背景场景100和在此背景场景100与图像捕获单元10之间填充有大气气体的自由空间。背景场景100可由各种场景元素组成，例如住宅建筑物101、工业建筑物102、烟囱103、植物元素104等。甲烷管线111穿过自由空间且可在此管线中的位置处具有泄漏。此泄漏造成甲烷烟流110，其因此位于背景场景元素100中的一些的前方。本发明的目标为通过提供对图像捕获单元10与背景场景100之间存在的甲烷的量的数字评估来显示甲烷烟流110的存在。(i,j)通过例如由图像传感器2识别的其线和列坐标来标示图像点。归因于其个别检测表面积‑或像素大小‑以及由图像捕获单元10的每一光学通道10a、10b、…在视场与图像传感器2之间产生的成像关系，此图像点定界视场的部分。

[0105] 现在解释由单元20执行的光谱图像的处理。

[0106] 对于其中可将大气成分视为透明的每一光谱带，如果其不包含目标气体，则例如带带_1的对应光谱图像的图像点(i,j)处的光度大致为：

[0107] L带_1(i,j)＝L背景_1(i,j)·τ带_1+ε带_1·B(T环境)

[0108] 其中τ带_1为在图像点(i,j)处有效的所涉及的光谱带，即带_1，的目标气体的辐射透射系数，e带_1为在图像点(i,j)处有效的此同一光谱带的目标气体的发射率系数，L背景_1(i,j)为同一光谱带的在图像点(i,j)处的背景场景元素的光度，并且B(T环境)为普朗克发射定律。在由图像捕获单元10针对光谱带_1在光谱图像中捕获的光度的此表达中，第一项为背景100对目标气体烟流110的贡献，并且第二项为目标气体烟流110的贡献。对于目标气体：ε带_1·＝1‑τ带_1。接着：

[0109] L带_1(i,j)＝L背景_1(i,j)·τ带_1+(1‑τ带_1)·B(T环境)，

[0110] 或另外：

[0111] L带_1(i,j)‑L背景_1(i,j)＝L背景_1(i,j)·(τ带_1‑1)+(1‑τ带_1)·B(T环境)，[0112] 或甚至：

[0113] τ带_1＝1+[L带_1(i,j)‑L背景_1(i,j)]/[L背景_1(i,j)‑B(T环境)]。

[0114] 通过根据仿射关系将光度值转换成亮度温度值，所述仿射关系是在包含所使用的值的光度值和/或亮度温度值的间隔内部的普朗克发射定律的倒数，得到以下结果：

[0115] τ带_1＝1+[TB表观_1(i,j)‑TB背景_1(i,j)]/[TB背景_1(i,j)‑T环境]，[0116] 其中TB表观_1(i,j)为针对分析带带_1捕获的光谱图像中的图像点(i,j)处的表观亮度温度值，TB背景_1(i,j)为如由获取构件22提供的背景亮度温度值且T环境为如由获取构件21提供的环境温度值。对于所有光谱带使用相同环境温度值。分别对于在分析带k，即用于检测目标气体的存在的光谱带中的一个中捕获的每一光谱图像，图像处理单元20因此将光度值L带_k(i,j)转换成亮度温度值TB表观_k(i,j)，并且接着计算可归因于图像点(i,j)的目标气体的透射系数值τ带_k。实际上，其是指τ带_k(i,j)。

[0117] 任选地但有利地，针对包含在甲烷烟流110与图像捕获单元10之间的大气成分中的一定量的水蒸气的影响，有可能通过校正如由图像捕获单元10提供的光度值来获得对于目标气体检测结果更准确的数字值。实际上，对于每一光谱带，此数量的水蒸气对例如由图像传感器2捕获的光度产生额外贡献，并且根据与此水蒸气量相关的辐射透射光谱系数的值减小背景100和目标气体的贡献。出于此目的，可基于例如大气压、相对湿度水平和环境温度等其它地方获得的大气压数据而针对水蒸气计算光谱光度和光谱透射系数的值。与水蒸气有关的这些光度和透射系数值为光谱带带_1的tH2O带_1和LH2O带_1、…、光谱带带_4的tH2O带_4和LH2O带_4。校正接着可在于将由图像捕获单元10递送的每一光度值L带_1(i,j)替换为[L带_1(i,j)‑LH2O带_1]/tH2O带_1以用于计算目标气体的透射系数τ带_1，并且同样地用于其它光谱带中的每一个。当背景亮度值L背景_1(i,j)、…、L背景_4(i,j)用于确定背景亮度温度值TB背景_1(i,j)、…、TB背景_4(i,j)时，相同校正可应用于所述背景亮度值。

[0118] 用于由图像处理单元20输出的透射系数值τ带_1、…、τ带_4的第一校验标准可为这些值中的每一个介于0与1之间，允许这些极限值0和1。可不考虑不满足此标准的τ带_1、…、τ带_4的值，并且可从光谱图像的捕获恢复检测过程。如果未校正对光度值的影响的目标气体和/或大气成分的元素在此光谱带中正极具吸收性，则针对光谱带中的一个的透射系数预期接近0的值。相反地，如果大气成分中不存在在此光谱带中正吸收的元素且对于其未校正对光度值的影响，则针对其中目标气体每周吸收的光谱带预期接近1的值。

[0119] 用于由图像处理单元20输出的透射系数的值τ带_1、…、τ带_4的第二校验标准可为这些数字值根据目标气体的光谱吸收系数值的分级来排序，这对于目标气体比大气成分更具吸收性的光谱带一一有效。

[0120] 现在解释计算单元30的操作。

[0121] 根据第一可能性，气体检测器可被调适成用于推断用于针对每一分析带分别评估目标气体的量的数字结果，并且此用于平行地处理的若干分析带。基于针对这些分析带捕获的相应光谱图像，已针对所有分析带独立地确定表观光亮温度值。针对彼此独立的所有分析带，图像处理单元20已从对与这些分析带一对一有关的辐射透射系数的此评估进行推断。接着，计算单元30可被调适成用于例如在图像点(i,j)处对存在于视场的部分中的目标气体的量Q目标_气体的评估进行推断：Q目标_气体(i,j)，对于分析带中的每一个也是独立的，并且仅基于针对与此分析带有关的辐射透射系数获得的值。换句话说，可基于分析带中的每一个通过使用相同方法但转置到每一分析带来完全且分别评估目标气体的量。接着，基于应用于针对包含在视场的部分中的目标气体量从所有分析带获得的值的一致性标准，可肯定、拒绝或声明视场中的目标气体的存在。此外，可计算存在于图像点处的目标气体的量的更可靠值，例如，如针对若干分析带分别获得的值的平均值，或针对所有分析带，针对存在于此图像点处的目标气体的量。

[0122] 然而，现在描述的优选的计算单元30的操作的另一可能性可使用最佳匹配选择算法。

[0123] 众所周知，每一光谱带的透射系数的值由类型为exp[‑A目标气体·C目标气体–S其它气体A其它气体·C其它气体]的因子在到达光谱图像点(i,j)的辐射路径之上的积分产生，其中C目标气体为辐射路径的每一点处的目标气体的局部浓度，A目标气体为所考虑的光谱带中的目标气体的吸光度，C其它气体为存在于辐射路径中的每一其它气体的局部浓度，主要为未校正对所捕获的光度值的影响的大气成分的气体，并且A其它气体为所考虑的光谱带中的此其它气体的吸光度。因此，当目标气体的吸光度值大于或大得多于考虑的光谱带的每一其它气体的吸光度值时，光谱带中的一个变得更适于评估目标气体的量。在整个本说明书中，此类适当光谱带已被称为分析带。优选地，选择用于图像捕获单元10的光学通道的光谱带，使得其中的至少两个，例如带_1和带_2为目标气体(即在本实例中的甲烷)的分析带。原则上，分析带不可用于确定环境温度T环境，也不可充当参考带。

[0124] 根据计算单元30的优选配置，其可与存储单元40进行数据通信，并且初始地将表记录于其中，所述表包含每一分析带的透射系数的预先计算值：本实例中的τ带_1和τ带_2。针对沿着辐射路径的目标气体的变化浓度分布计算这些值，对应于大气成分中的目标气体的变化局部稀释。通过光谱评估方法来确定用于这些计算的光谱吸光度值A目标气体和A其它气体，所述光谱评估方法也是所属领域的技术人员已知的。接着，针对分析带的至少两个光谱图像共有的每一图像点(i,j)，计算单元30选择沿着辐射路径的目标气体的浓度分布中的一个，其中这些分析带的透射系数的预先计算值在数值上最佳地匹配由图像处理单元20针对这些相同透射系数提供的值。用于目标气体的检测的额外校验标准可为沿着辐射路径的目标气体的同一浓度分布允许同时考虑具有足够准确性的从针对若干分析带的光谱图像推断的透射系数的值。

[0125] 一旦已确定沿着到达图像点(i,j)的辐射路径的目标气体的浓度分布，计算单元30就从此处推断出存在于此辐射路径上的目标气体量的值Q目标气体。可能地，针对目标气体的每一浓度分布，存在于辐射路径上的目标气体的量的结果也可能已预先计算，并且与对应于分析带的此浓度分布的辐射透射系数的值一起记录在存储单元40中。可能地，此量可在确定非零浓度点的所有图像点上集成，以整体地评估视场内部的烟流110。

[0126] 应理解，可通过在保持至少一些所陈述优点的同时改变或调适上文详细描述的实施例的一些次要方面，来再现本发明。明确地说，以下调适是可能的：

[0127] ‑可选择光谱带以用于检测除甲烷之外的气体，例如以检测硫化氢(H2S)的量，明确地说，例如可由沙滩上分解的藻类产生，或甚至用于检测意外逸出的化学工业气体；

[0128] ‑已引用的等式和公式，明确地说，用于计算每一分析带的辐射透射系数，或用于校正包含在大气成分中的水蒸气对所捕获的光度值的影响，或用于基于与分析带有关的每一辐射透射系数而推断目标气体的量的等式和公式，可由等效或大体上等效的等式或公式替换；

[0129] ‑可针对图像捕获单元的视场的部分确定用于推断分析带的目标气体的透射系数的值的光度值，所述视场的部分对应于光谱图像中的若干邻近图像点而不是与单一图像点有关的每一图像点；

[0130] ‑取决于其中使用气体检测器的场所上的光谱带和大气成分，可针对除水蒸气之外的大气化合物的影响(例如二氧化碳的影响)校正由成像处理单元使用以获得透射系数值的光度值；以及

[0131] ‑所引用的所有数值仅出于说明目的提供，并且可取决于所考虑的应用而改变。