近年来气体泄漏事故屡次发生并造成了严重后果,多数危险气体泄漏后肉眼不易察觉,因此发明一种能对危险气体成像的仪器至关重要。在工业生产中,由于气体泄露导致的爆炸和火灾造成严重的人员财产损失每年都在发生。为解决这一问题,气体检测技术近年来发展迅速。气体红外成像检测技术以其可以快速地定位泄漏源、检测范围大、可检测的危险气体种类多、对远距离探测能力强等优点,成为该领域的研究热点。本课题利用非制冷型红外探测器结合多个滤波片进行对多种危险气体的探测,实现了对长波段范围内多种有毒有害气体的可视化探测。通过对采集到的图像进行非均匀性校正以提高红外图像质量。(1)对红外气体成像原理进行了分析。从微观角度,阐述了气体分子红外吸收的物理特性及振动,为大气对红外波的吸收影响提供依据。介绍了大气窗口并分析了其在危险气体可视化探测中的应用。建立了气体泄漏被动式红外成像的层辐射传输模型,并对层辐射传输模型进行了简化。(2)对总体方案流程进行介绍,对光学模块及视频处理模块进行了详细分析,研制并设计完成了一台能够对气体泄漏现象快速成像、实时检测的气体检测红外成像仪。该设备可在8～14μm红外辐射波段成像范围内,实现对多种危险气体的较高灵敏度成像检测。(3)阐述了非均匀性校正算法与直方图的红外增强算法的基本理论,研究了红外图像处理模块的整体架构。对采集到的红外图像进行处理,实现了非均性校正、图像降噪和图像的细节增强,提高了红外图像的质量。(4)针对目前现有气体泄漏红外成像检测系统的性能评价方法无法实现对气体红外吸收特性、气体温度和浓度等影响因素综合考虑的问题,研究了气体泄漏红外成像检测的最小可分辨气体浓度MRGC性能评价模型;设计了气体泄漏红外成像检测系统的MRGC性能测试系统,实现了气体泄漏红外成像检测系统的MRGC评价指标的测量。