CN117451316A - 基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统及方法，所述系统包括红外吸收性气体释放模块释放红外吸收性气体至待测气体流场中；红外辐射模块产生强度均一稳定的红外辐射穿过待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值；红外摄像模块连续采集得到至少两张待测气体流场中目标区域的流场可视化图像；图像处理模块对采集到的至少两张流场可视化图像进行图像处理，确定红外辐射的强度变化，并基于强度变化得到目标区域的气体流场数据；本申请采用红外吸收性气体作为流动示踪气体，利用红外辐射穿过待测量区域，通过捕捉流动区域与非流动区域的背景红外辐射强度变化，实现了大规模、远距离、高分辨率的可视化流场测量。

Description

基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统及方法

技术领域

本申请涉及流体力学技术领域，特别是涉及一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统及方法。

背景技术

在流体力学研究、环境监测和工程应用领域，流场的可视化测量对于深入理解流体分布、速度分布等流动特性具有重要意义。目前的流场可视化方法主要分为两类，一类是示踪粒子法，通过在流体中加入微小颗粒、气泡或液滴作为示踪粒子，然后借助光的反射或散射来观察示踪粒子在流动中的扩散和变化以可视化流体流动，代表方法为烟雾法、染料示踪法、激光诱导荧光法、粒子图像测速法等。另一类是光学显示法，利用光线的偏折变化引起的明暗变化来可视化流体的流动，代表方法为纹影法等。

烟雾法是将烟雾引入流体中，烟雾颗粒或小液滴会被流体带动，形成可见的烟雾流动轨迹以烟雾的流动来反映流体流动分布。染料示踪法通过将有色染料注入待测流体中，通过光学设备观察染料在流动中扩散和传输形成可见的色彩变化。激光诱导荧光法是通过向流体中注入荧光标记的示踪粒子，利用激光激发示踪粒子并检测其发射的荧光信号实现对流场的可视化。粒子图像测速法通过在流场中注入微小颗粒，分析颗粒在图像中的位移计算出流体在不同位置的速度矢量。纹影法利用光的折射显示出流动的密度梯度来实现流动的可视化。

而示踪粒子法由于光源强度、光源发散方式、光学设备的有效拍摄范围的限制不适用于进行大规模的流场可视化测量。纹影法由于抛物面反光镜的加工尺寸限制也不适用于大规模的流场可视化测量。示踪粒子法均基于可见光波段，需要所观察的区域在光学设备或视觉观察的观测范围内才能够清楚地分辨出示踪颗粒，限制了在大规模流场可视化的应用。纹影法则需要待测量的流场区域需要在抛物面反光镜的光路内，因此流场区域的大小不会大于抛物面反光镜的大小，不适用于大规模的流场可视化测量。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现大规模、远距离流场测量的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统及方法。

第一方面，本申请提供了一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统。所述系统包括红外摄像模块、红外吸收性气体释放模块、红外辐射模块以及图像处理模块，所述红外摄像模块与所述红外辐射模块之间为待测气体流场，

所述红外吸收性气体释放模块用于释放红外吸收性气体至所述待测气体流场中；

所述红外辐射模块用于产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值；

所述红外摄像模块用于连续采集得到至少两张所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像；

所述图像处理模块用于对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体释放模块包括第一气罐，所述第一气罐中存储有红外吸收性气体，放置在所述待测气体流场中所述目标区域内。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体释放模块根据所述目标区域的测量范围和预测气流方向，调整所述第一气罐中红外吸收性气体的释放速度和释放方向。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体释放模块包括第二气罐、风机以及混合管道，所述第二气罐中存储有红外吸收性气体，所述混合管道包括第一气体入口、第二气体入口以及混合流动出口，

所述第一气体入口连接所述第二气罐的气体释放出口，所述第二气体入口连接所述风机；所述混合流动出口放置于所述待测气体流场的源头。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体释放模块根据所述风机的风量控制所释放红外吸收性气体的流量，保持所述混合管道中所述红外吸收性气体的浓度大于设定阈值。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体包括以下任一种气体：二氧化碳、甲烷、一氧化碳以及二氧化硫。

在其中一个实施例中，当所述红外吸收性气体为二氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为3-5um；当所述红外吸收性气体为甲烷时，所述红外摄像模块的采集波段为6-9um；当所述红外吸收性气体为一氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为4-5um；当所述红外吸收性气体为二氧化硫时，所述红外摄像模块的采集波段为7-8um。

在其中一个实施例中，所述图像处理模块用于对至少两张所述流场可视化图像进行灰度变化或色彩变化，并基于灰度变化或色彩变化后的至少两张所述流场可视化图像，确定所述待测气体流场中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。

在其中一个实施例中，所述至少两张流场可视化图像中包括至少一张所述红外吸收性气体释放前的流场可视化图像。

第二方面，本申请还提供了一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量方法，应用于上述第一方面的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，所述系统包括红外摄像模块、红外吸收性气体释放模块、红外辐射模块以及图像处理模块，所述方法包括：

控制所述红外吸收性气体释放模块释放红外吸收性气体至待测气体流场中；

控制所述红外辐射模块产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值；

控制所述红外摄像模块连续采集得到至少两张所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像；

控制所述图像处理模块对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据。

上述基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统及方法，通过红外吸收性气体释放模块释放红外吸收性气体至所述待测气体流场中，利用红外辐射模块产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值；利用背景物体自身发出的红外辐射，作为背景光源，实现了大规模的流场可视化检测，并且利用红外摄像模块连续采集得到至少两张所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像；图像处理模块对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据，实现了高分辨率的可视化流场测量，提高了流场可视化测量的效率。

附图说明

图1为一个实施例中基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统的结构框图；

图2为一个实施例中一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统的结构框图；

图3为一个实施例另一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统的结构框图；

图4为一个示例实施例中连续采集到的流场可视化图像；

图5为一个实施例中基于红外吸收热成像的流场可视化测量方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，所述系统包括红外摄像模块10、红外吸收性气体释放模块20、红外辐射模块30以及图像处理模块40。所述红外摄像模块10与所述红外辐射模块30之间为待测气体流场。

所述红外吸收性气体释放模块20用于释放红外吸收性气体至所述待测气体流场中。所述红外辐射模块30用于产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域。所述红外摄像模块10用于连续采集所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像。所述图像处理模块40用于对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据。

其中，所述红外辐射模块30可以是表面平整、温度均一、能够产生均匀稳定红外辐射且辐射面积大于设定阈值的背景物体，例如建筑墙面、木板、金属板以及布料等，利用背景物体自身发出的红外辐射无需特别设置光源且辐射范围面积大，减少了系统装置的复杂性和成本。

可选的，所述红外辐射模块30也可以是产生均一稳定红外辐射的发生装置。

所述红外摄像模块10包括红外热成像相机。

上述基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统中，通过设置红外吸收性气体模块在待测气体流场中释放红外吸收性气体，红外吸收性气体相比于传统的烟雾、染料、荧光颗粒、油性液滴等物质具备更优的流动跟随性，且无需严格控制实验条件即可快速跟随流场移动，因此提高了流场可视化测量的精度和效率。并且红外辐射模块可以是自然发出红外辐射的大面积背景物体，其产生的强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域，由于红外吸收性气体对特定波段的红外辐射具备较高的吸收率，红外吸收性气体随着气体流场的流动方向流动，红外辐射经过存在流动的区域辐射强度被吸收削弱，因此能够利用红外摄像模块远距离地采集到大规模的流场可视化图像，利用图像处理模块对流场可视化图像进行图像处理，即可得到目标区域的气体流场数据，实现大规模、远距离的流场可视化测量，提高流场测量的效率。

在本申请中，通过引入对红外辐射具有吸收特性的气体作为示踪气体，如二氧化碳等，使其在待测气体流场中随着气体流场流动方向流动，在流动区域与周围静止的环境气体之间形成红外吸收性气体浓度差，而这个浓度差会引起流动区域和非流动区域对红外辐射模块发出的红外辐射的吸收差，从而使得红外摄像模块接收到的红外辐射在流动和非流动区域产生明显的差异，实现气体流场的可视化。

在一个实施例中，如图2所示，所述红外吸收性气体释放模块20包括第一气罐201，所述第一气罐中存储有红外吸收性气体，放置在所述待测气体流场中所述目标区域内。

具体地，所述红外吸收性气体释放模块20根据所述目标区域的测量范围和预测气流方向，调整所述第一气罐201中红外吸收性气体的释放流量、速度和释放方向。

在一个实施例中，如图3所示，所述红外吸收性气体释放模块20包括第二气罐301、风机302以及混合管道303，所述第二气罐301中存储有红外吸收性气体，所述混合管道303包括第一气体入口、第二气体入口以及混合流动出口，

所述第一气体入口连接所述第二气罐301的气体释放出口，所述第二气体入口连接所述风机302；所述混合流动出口放置于所述待测气体流场的源头。

具体地，所述红外吸收性气体释放模块20根据所述风机302的风量控制所释放红外吸收性气体的流量，保持所述混合管道303中所述红外吸收性气体的浓度大于设定阈值。

在本实施例中，通过第二气罐、风机以及混合管道组成的红外吸收性气体释放模块在待测气体流场的源头释放红外吸收性气体，使得红外吸收性气体能够大面积、大范围地流动在气体流场中，实现大规模的流场可视化测量。

在一个实施例中，所述红外吸收性气体包括以下任一种气体：二氧化碳、甲烷、一氧化碳以及二氧化硫。

具体地，当所述红外吸收性气体为二氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为3-5um。当所述红外吸收性气体为甲烷时，所述红外摄像模块的采集波段为6-9um。当所述红外吸收性气体为一氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为4-5um。当所述红外吸收性气体为二氧化硫时，所述红外摄像模块的采集波段为7-8um。

在本实施例中，通过对不同种类的红外吸收性气体调整红外摄像模块对应的采集波段，捕捉微弱的热辐射信号差异，实现对流场中细微气体分布的高分辨率测量。

在一个实施例中，所述图像处理模块用于对至少两张所述流场可视化图像进行灰度变化或色彩变化，并基于灰度变化或色彩变化后的至少两张所述流场可视化图像，确定所述待测气体流场中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。

其中，所述至少两张流场可视化图像中包括至少一张所述红外吸收性气体释放前的流场可视化图像。

具体地，通过比较红外吸收性气体释放前后采集到的流场可视化图像，能够直观地获取到待测气体流场中目标区域的气流变化，对流场可视化图像进行灰度变化或色彩变化，提取图像中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。

在一个示例实施例中，提供一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，所述系统的硬件装置包括红外摄像模块10、红外吸收性气体释放模块20、红外辐射模块30，软件装置包括图像处理模块40。

在如图2所示的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统的硬件装置中，其中红外摄像模块10为红外热成像相机，红外吸收性气体释放模块20为放置在待测流场目标区域上的第一气罐201，第一气罐201中存储二氧化碳，红外辐射模块30为能够产生均一稳定红外辐射的建筑墙面。根据目标区域的测量范围和预测气流方向，调整第一气罐中红外吸收性气体的释放速度和释放方向在目标区域内释放出二氧化碳，所释放的二氧化碳气体纯度大于10％，控制红外热成像相机的采集波段为3-5um，连续多次采集得到目标区域的至少两张流场可视化图像，将该流场可视化图像传输至图像处理模块40，进行灰度变化或色彩变化，根据变化后的至少两张所述流场可视化图像，得到待测气体流场中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。

在如图3所示的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统的硬件装置中，其中红外摄像模块10为红外热成像相机，红外吸收性气体释放模块20为第二气罐301、风机302以及混合管道303，第二气罐301中存储有二氧化碳，混合管道303的第一气体入口连接第二气罐301的气体释放出口、第二气体入口连接风机302、混合流动出口放置于所述待测气体流场的源头。红外辐射模块30为能够产生均一稳定红外辐射的建筑墙面。控制第二气罐301的气体释放出口释放出二氧化碳值混合管道303中，同时控制风机302将流动空气引入混合管道303中与二氧化碳混合，得到的混合气体中二氧化碳的浓度大于10％，该混合气体通过混合流动出口进入待测气体流场中，控制红外热成像相机的采集波段为3-5um，连续多次采集得到目标区域的至少两张流场可视化图像，将该流场可视化图像传输至图像处理模块，进行灰度变化或色彩变化，根据变化后的至少两张所述流场可视化图像，得到待测气体流场中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。

如图4所示，为连续采集到的4张流场可视化图像，建筑墙面产生均一稳定的红外辐射，随着二氧化碳在待测气体流场中随气流方向扩散，吸收红外辐射，使原本红外热成像相机接收到的强度均一稳定的红外辐射发生强度变化，从而得到可视化的气体流场。

上述基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量方法。该方法所提供的解决问题的实现方案与上述系统中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个基于红外吸收热成像的流场可视化测量方法实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量方法，应用于基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，所述系统包括红外摄像模块、红外吸收性气体释放模块、红外辐射模块以及图像处理模块，所述方法包括：

S1，控制所述红外吸收性气体释放模块释放红外吸收性气体至待测气体流场中。

S2，控制所述红外辐射模块产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值。

S3，控制所述红外摄像模块连续采集得到至少两张所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像。

S4，控制所述图像处理模块对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体释放模块包括第一气罐，所述第一气罐中存储有红外吸收性气体，放置在所述待测气体流场中所述目标区域内。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：根据所述目标区域的测量范围和预测气流方向，调整所述第一气罐中红外吸收性气体的释放速度和释放方向。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体释放模块包括第二气罐、风机以及混合管道，所述第二气罐中存储有红外吸收性气体，所述混合管道包括第一气体入口、第二气体入口以及混合流动出口，所述第一气体入口连接所述第二气罐的气体释放出口，所述第二气体入口连接所述风机；所述混合流动出口放置于所述待测气体流场的源头。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：所述红外吸收性气体释放模块根据所述风机的风量控制所释放红外吸收性气体的流量，保持所述混合管道中所述红外吸收性气体的浓度大于设定阈值。

在其中一个实施例中，所述红外吸收性气体包括以下任一种气体：二氧化碳、甲烷、一氧化碳以及二氧化硫。当所述红外吸收性气体为二氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为3-5um；当所述红外吸收性气体为甲烷时，所述红外摄像模块的采集波段为6-9um；当所述红外吸收性气体为一氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为4-5um；当所述红外吸收性气体为二氧化硫时，所述红外摄像模块的采集波段为7-8um。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：控制所述图像处理模块对至少两张所述流场可视化图像进行灰度变化或色彩变化，并基于灰度变化或色彩变化后的至少两张所述流场可视化图像，确定所述待测气体流场中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。所述至少两张流场可视化图像中包括至少一张所述红外吸收性气体释放前的流场可视化图像。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述系统包括红外摄像模块、红外吸收性气体释放模块、红外辐射模块以及图像处理模块，所述红外摄像模块与所述红外辐射模块之间为待测气体流场，

所述红外吸收性气体释放模块用于释放红外吸收性气体至所述待测气体流场中；

所述红外辐射模块用于产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值；

所述红外摄像模块用于连续采集得到至少两张所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像；

所述图像处理模块用于对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据。

2.根据权利要求1所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述红外吸收性气体释放模块包括第一气罐，所述第一气罐中存储有红外吸收性气体，放置在所述待测气体流场中所述目标区域内。

3.根据权利要求2所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述红外吸收性气体释放模块根据所述目标区域的测量范围和预测气流方向，调整所述第一气罐中红外吸收性气体的释放速度和释放方向。

4.根据权利要求1所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述红外吸收性气体释放模块包括第二气罐、风机以及混合管道，所述第二气罐中存储有红外吸收性气体，所述混合管道包括第一气体入口、第二气体入口以及混合流动出口，

所述第一气体入口连接所述第二气罐的气体释放出口，所述第二气体入口连接所述风机；所述混合流动出口放置于所述待测气体流场的源头。

5.根据权利要求4所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述红外吸收性气体释放模块根据所述风机的风量控制所释放红外吸收性气体的流量，保持所述混合管道中所述红外吸收性气体的浓度大于设定阈值。

6.根据权利要求1所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述红外吸收性气体包括以下任一种气体：二氧化碳、甲烷、一氧化碳以及二氧化硫。

7.根据权利要求6所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，

当所述红外吸收性气体为二氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为3-5um；

当所述红外吸收性气体为甲烷时，所述红外摄像模块的采集波段为6-9um；

当所述红外吸收性气体为一氧化碳时，所述红外摄像模块的采集波段为4-5um；

当所述红外吸收性气体为二氧化硫时，所述红外摄像模块的采集波段为7-8um。

8.根据权利要求1所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述图像处理模块用于对至少两张所述流场可视化图像进行灰度变化或色彩变化，并基于灰度变化或色彩变化后的至少两张所述流场可视化图像，确定所述待测气体流场中目标区域的气体流动速度和气体流动方向。

9.根据权利要求1所述的基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，其特征在于，所述至少两张流场可视化图像中包括至少一张所述红外吸收性气体释放前的流场可视化图像。

10.一种基于红外吸收热成像的流场可视化测量方法，应用于基于红外吸收热成像的流场可视化测量系统，所述系统包括红外摄像模块、红外吸收性气体释放模块、红外辐射模块以及图像处理模块，其特征在于，所述方法包括：

控制所述红外吸收性气体释放模块释放红外吸收性气体至待测气体流场中；

控制所述红外辐射模块产生强度均一稳定的红外辐射穿过所述待测气体流场的目标区域；所述红外辐射的辐射面积大于设定阈值；

控制所述红外摄像模块连续采集得到至少两张所述待测气体流场中目标区域的流场可视化图像；

控制所述图像处理模块对采集到的至少两张所述流场可视化图像进行图像处理，确定所述红外辐射的强度变化，并基于所述强度变化得到所述目标区域的气体流场数据。