光学气体成像 (OGI) 已经存在了一段时间，指的是使用高度专业化的相机可视化场景中气体的一类方法。近年来，由于传感器性能的提高和传感器成本的降低，它变得流行起来。其核心是光子探测器（其中一些可能被冷却到亚开尔文温度 ）。这些光子探测器可以捕捉光线穿过被成像气体时的细微变化。

作为一种气体检测技术，OGI 相机系统可以对被观察气体提供更多信息。这是因为 OGI 相机能够提供其视野 (FOV) 内气体的时空信息。与点式传感器和激光式路径探测器相比，OGI 相机获取的信息具有更高的维度：点式传感器和激光式路径探测器仅提供一维时间密度/线强度值。从某种意义上说，激光式探测器采样的数据仅代表 OGI 相机系统生成的图像的一个像素值。与其他点式和激光式传感器相比，这一根本区别使得 OGI 摄像机能够更有效地确定其视场内是否存在气体，并且在某些情况下还可以实现源量化。

与任何传感器设备一样，OGI 摄像机系统的性能也受环境条件的影响，例如风、温度和湿度。通常，工业 OGI 摄像机系统用于检测肉眼不易看到的气体，例如天然气（主要成分是甲烷）、丙烷和许多其他碳氢化合物气体。如果 OGI 摄像机系统需要主动辐射源来“照亮”场景以检测气体，则将其归类为主动 OGI。否则，如果它仅使用环境辐射而没有外部辐射源，则将其归类为被动 OGI。对于任何 OGI 摄像机系统来说，无论系统是主动的还是被动的，要想看到气体，气体都必须以不同于周围空气的速率向摄像机传感器发射辐射或吸收背景辐射。在文献中，通常使用一个称为 ΔT 的类似温度的量来描述气体温度与其表观背景温度之间的差异。在 ΔT 非常小的情况下，气体是“透明”的，无法被 OGI 相机系统检测到。值得庆幸的是，在大多数工业应用中，OGI 相机设备的安装位置和角度使其可以观察比气体更热或更冷的位置，从而有效地为检测系统提供足够大的 ΔT 来工作。

通常，许多碳氢化合物气体（例如甲烷和丙烷）是肉眼看不见的。也就是说，它们在我们眼睛可以感知的光波长范围内是透明的。然而，在其他波长范围内，这些气体可以吸收或发射光，使它们可以被特殊的光子传感器看到。借助特殊的光学元件和传感器，我们的 OGI 相机产品可以最大限度地发挥这种效果，让您看到看不见的气体。

由于光的衰减与光穿过的材料的性质和浓度有关（这种关系也称为比尔定律），我们能够判断已知类型气体在场景中存在多少。

传统的气体探测解决方案可以根据收集的数据的维度进行分类。点传感器（即催化式、点式红外、ECC、PID 等）在某个位置采样气体浓度，并以浓度（ ppm）为单位提供一维数据。路径传感器（即开路式红外）可检测沿传感器路径的气体浓度，以密度-距离（即 ppmm）为单位记录传感器路径上存在的气体总量。我们的光学气体成像 (OGI) 解决方案可测量摄像机视野 (FOV) 覆盖的体积 (3D) 中的气体浓度，并提供 N 个像素的图像，其中每个像素值都可以使用类似质量的密度-体积单位 (即 ppm x m^3) 来反映该像素对应的体积中存在的气体量。

在实际的户外情况下，泄漏的气体会迅速消散到周围环境中，因此需要仔细选择和部署多套点式和路径式传感器来捕获实际泄漏。如果泄漏的气体没有飘散到传感器的位置或路径上，传感器将无法检测到气体泄漏。由于我们依靠成像光学器件进行气体检测，因此我们能够更有效地在户外条件下远距离检测气体。

不幸的是，仅使用先进的光学成像传感器并不足以有效检测气体泄漏。气体信号与其他信号（例如来自环境的噪声）混合在一起，需要依靠复杂的数学变换才能有效地检测实际的气体信号。实现有效的气体泄漏检测和量化需要计算能力。

我们的解决方案结合了边缘计算和云技术，为您带来两全其美的优势。我们在边缘部署了复杂的实时计算机视觉算法来定位气体羽流，并将数据提供给云端进行通知分发或进一 步的统计分析。这使我们能够有效地实时监测气体泄漏，并向任何地方的任何用户提供快速检测警报。

凭借高达 472 GFLOPS 的边缘计算能力和超低功耗，我们可以有效地运行强大的数据驱动模型，以增强我们的自主气体检测并减少误报数量。我们努力平衡边缘和云端的计算复杂性和计算资源，这使我们能够为用户提供实时气体检测和量化解决方案，降低运营成本，并为他们提供做出正确快速决策所需的数据。