CN108254081A - 实时温度监控系统 - Google Patents

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程少华
刘奇杰
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Abstract

本发明提供一种实时温度监控系统，包括：电脑；辅助控制器，连接所述电脑；第一温度采集模块，用于采集多个监控目标的热力图，连接所述电脑；第二温度采集模块，用于采集监控区域的温度信息，连接所述辅助控制器；以及摄像头，连接所述电脑；其中，所述多个监控目标位于所述监控区域内，所述第一温度采集模块根据所述热力图和所述温度信息计算所述多个监控目标的温度，并根据设定值将所述多个监控目标区分为正常温度目标和异常温度目标；其中，所述电脑通过所述摄像头识别所述异常温度目标，并通过所述热力图和所述温度信息计算出所述异常温度目标的温度。上述实时温度监控系统实时采集监控区域内监控目标的温度信息，并时识别出温度异常的监控目标。

Description

实时温度监控系统
技术领域
本发明涉及热成像识别与温度监控技术领域，尤其涉及一种实时温度监控系统。
背景技术
近年来，具有传染性的疾病日益增多，如季节性流感、SARS等这类具备空气传染的疾病，学校教室是人员密集的公共场所，一旦发生传染性的疾病，极易造成学生大规模的传感，对此，学校有责任采取防护措施，以保护学生身体健康。当传染性疾病在发病时，感染者一般会出现发热症状，通过检测学生体温可及时发现感染者，从而及时对感染者进行隔绝与治疗，以减少感染人群。
目前学校一般是入校大门前对学生进行测量体温，体温正常则可以进入学校学习。但是，这种方法有一定局限性，因为这类传染性病毒有一定潜伏期，在入校时，有可能体温并没有升高；在当天学习中，身体内病毒增多，体温才会升高。而对于已经入校的众多学生，学校一般不可能再次对学生进行测量体温。因此，传染性病毒有可能在这个漏洞下，在学校大范围传播，对学校师生的身体健康造成极大的隐患。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种自动温度监控及温度异常识别的实时温度监控系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种实时温度监控系统，包括：
电脑；
辅助控制器，连接所述电脑；
第一温度采集模块，用于采集多个监控目标的热力图，连接所述电脑；
第二温度采集模块，用于采集监控区域的温度信息，连接所述辅助控制器；以及
摄像头，连接所述电脑；
其中，所述多个监控目标位于所述监控区域内，所述第一温度采集模块根据所述热力图和所述温度信息计算所述多个监控目标的温度，并根据设定值将所述多个监控目标区分为正常温度目标和异常温度目标；
其中，所述电脑通过所述摄像头识别所述异常温度目标，并通过所述热力图和所述温度信息计算出所述异常温度目标的温度。
进一步地，所述的实时温度监控系统，还包括投影机和通讯模块，所述投影机和所述通讯模块分别连接所述电脑，当所述多个监控目标中出现所述异常温度目标时，所述电脑将所述异常温度目标的信息通过所述投影机显示，并通过所述通讯模块将所述异常温度目标的信息发送到绑定的电子设备。
进一步地，所述通讯模块包括短信发送模块，所述电脑通过所述短信发送模块将所述异常温度目标的信息发送至所述电子设备。
进一步地，所述电脑设有数据接口、电脑串口以及多媒体接口，所述摄像头和所述第一温度采集模块通过所述数据接口连接至所述电脑，所述辅助控制器和所述通讯模块通过所述电脑串口连接至所述电脑，所述投影机通过所述多媒体接口连接至所述电脑。
进一步地，所述电脑为多媒体一体机电脑，所述电子设备为手机或平板电脑，所述第一温度采集模块为热成像人体测温模块，所述多媒体接口为HDMI接口或VGA接口，所述数据接口为USB接口。
进一步地，所述电脑包括相互连接的处理器模块和存储模块，所述辅助控制器和所述摄像头分别连接至所述存储模块，所述处理器模块控制所述摄像头采集所述多个监控目标的头像，并将所述多个监控目标的头像和所述多个监控目标的身份信息一一对应并保存至所述存储模块。
进一步地，当所述第一温度采集模块判断所述多个监控目标中出现所述异常温度目标时，所述处理器模块控制所述摄像头采集所述异常温度目标的图像，并将所述图像与所述存储模块中的所述头像进行比对，以识别所述异常温度目标的身份信息。
进一步地，所述的实时温度监控系统还包括电源模块、光线传感器、云台以及照明灯，所述电源模块连接所述电脑，所述云台、所述光线传感器和所述照明灯分别连接至所述辅助控制器，所述云台安装于支撑物上，所述摄像头安装于所述云台，当所述摄像头采集图像时，所述辅助控制器通过所述云台控制所述摄像头转动。
进一步地，当所述摄像头采集图像时，所述辅助控制器根据所述光线传感器采集的光线强度信息控制所述照明灯的亮度，以提高所述摄像头采集图像的清晰度。
进一步地，所述第二温度采集模块为温度传感器，多个所述温度传感器均匀分布于所述监控区域内，以采集所述监控区域的温度信息。
由此可见，本发明提供的实时温度监控系统可以实现对在监控区域内监控目标的体温实时监控，对体温异常的监控目标进行人脸身份识别，同时通过通信模块短信通知该监控目标的老师及家长。上述实时温度监控系统基于热成像技术及人脸视频认识技术，以多媒体一体机电脑为计算识别核心，以辅助控制器作为辅助控制，对监控目标的温度进行采集并识别温度异常的监控目标，可以同时监控测量多个监控目标的体温，功能强大，效率高，安装方便。
附图说明
图1所示为根据本发明一实施例的实时温度监控系统的结构框图。
图2所示为根据本发明一实施例的实时温度监控系统的硬件分布图。
图3所示为根据本发明一实施例的实时温度监控系统的工作流程图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。
图1所示为根据本发明一实施例的实时温度监控系统100的结构框图。如图1所示，实时温度监控系统100包括电脑101、辅助控制器102、第一温度采集模块103、第二温度采集模块104、摄像头105、投影机106、通讯模块、光线传感器108、电源模块109、云台以及照明灯110，电脑101与辅助控制器102连接，第一温度采集模块103、摄像头105、投影机106以及通讯模块107分别连接至电脑101，第二温度采集模块104、光线传感器108、照明灯110以及云台分别连接至辅助控制器102，电源模块109连接电脑101、投影机106以及照明灯110，以为上述硬件提供电源。辅助控制器102通过电脑101连接至电源模块109，以通过调节照明灯110的电流及电压，从而控制照明灯110的亮度。云台固定于支撑物，比如墙壁，摄像头105安装于云台上，当摄像头105采集图像时，辅助控制器102通过云台控制摄像头105转动，以在一定的角度范围内采集图像。
在本实施例中，电脑101为多媒体一体机电脑，辅助控制器102为一中心控制板，第一温度采集模块103为热成像人体测温模块，第二温度采集模块104为温度传感器，通讯模块107为短信发送模块，照明灯110为LED灯。其中，第一温度采集模块103用于采集物体发出的红外线并形成热力图，将温度信息直观的在热力图中表示出；第二温度采集模块104用于采集其所处环境的温度信息。
电脑101设有数据接口、电脑串口以及多媒体接口，摄像头105和第一温度采集模块103通过数据接口连接至电脑101，辅助控制器102和通讯模块107通过电脑串口连接至电脑101，投影机106通过多媒体接口连接至电脑101。电脑101包括相互连接的处理器模块和存储模块，辅助控制器102和摄像头105分别连接至存储模块。多媒体接口为HDMI接口或VGA接口，优选的，数据接口为USB接口，优选的，多媒体接口为VGA接口，USB接口为USB3.0接口。
上述实时温度监控系统100用于实时监控位于监控区域内监控目标的温度，并在监控目标的温度发生异常，即超出设定的温度时，发出报警信息。请一并参照图2，在本实施例中，实时温度监控系统100用于实时监控学校师生的温度，监控区域为教室内学生座位所在区域，监控目标为学生。具体的，如图2所示，教室被划分为讲台和监控区域210、220、230以及240，电脑101安装在讲台黑板的右侧，第一温度采集模块103、摄像头105以及光线传感器108安装在讲台上方，第一温度采集模块103对准区域210、220、230以及240，以采集区域210、220、230以及240内监控目标的温度信息并生成热力图。区域210、220、230以及240内分别安装有一个第二温度采集模块，通过上述第二温度传感器实时采集监控区域210、220、230以及240的温度。
以下结合附图1至图3对实时温度监控系统100的工作过程进行说明：
在实时温度监控系统100工作之前，工作人员通过操作电脑101来预先采集监控目标的信息，具体的，工作人员通过键盘向电脑101的处理器模块发送操作指令，电脑101的处理器模块根据上述操作指令控制摄像头105采集多个监控目标的头像，并将多个监控目标的头像和多个监控目标的身份信息一一对应并保存至存储模块，监控目标的身份信息包括姓名、学号以及家长电话。进一步地，还可以将监控目标的健康状况信息，比如既往病史、近期体温等信息一并输入电脑，当监控目标的体温发送异常时，将上述健康状况信息传达给医护人员，以方便医护人员快速做出判断，从而及时给出治疗方案。
在实时温度监控系统100工作时，第一步，第一温度采集模块103扫描监控区域的热力图。具体的，第一温度采集模块103每个5分钟对监控区域进行热力图采集，每次采集5张热力图。
第二步，辅助控制器102采集教室环境温度。具体的，辅助控制器102控制第二温度采集模块104每5分钟采集一次区域210、220、230以及240的温度值，计算出上述温度值的平均值，并将上述平均值传送到第一温度采集模块103。
第三步，第一温度采集模块101分析识别热力图。具体的，第一温度采集模块103结合上述热力图及上述温度值的平均值计算并识别区域210、220、230以及240内是否有物体温度超出设定值。
第四步，第一温度采集模块103标示温度异常区。具体的，当第一温度采集模块103判断监控区域内有物体温度超出设定值时，第一温度采集模块103在上述热力图中标示出温度异常区，然后生成具有标示区的标示热成像图，并将标示热成像图发送至电脑101。
第五步，电脑101启动摄像头105，根据上述热成像图中标示的标示区控制摄像头105采集监控区域内温度异常区的图像。在采集图像过程中，辅助控制器102根据光线传感器108采集的区域210、220、230以及240中的光线强度，并根据光线的强弱控制照明灯110的亮度，以提高摄像头105采集图像的清晰度。
第六步，电脑101识别标示区是否为自然人，若是自然人，则运用人脸识别算法，识别的摄像头105采集图像中的人脸，并进入第七步；反之，则返回第一步。
第七步，电脑101识别监控目标身份及身体裸露部分。具体的，当电脑101识别标示区为自然人时，将所有的监控目标根据温度是否超出设定值划分为正常温度目标和异常温度目标，并将摄像头105采集图像中的异常温度目标与存储模块中保存的所有监控目标的头像进行比对，识别异常温度目标的身份信息。同时，电脑101根据摄像头105采集的图像识别异常温度目标身体裸露的部位，并将异常温度目标身体裸露的部位信息传送至第一温度采集模块103。
第八步，第一温度采集模块103根据之前采集的热力图和第二温度采集模块104采集的监控区域温度的平均值，计算出温度异常目标的体温计算学生的体温。
第九步，电脑101通过通信模块107将温度异常目标的身份信息和体温信息发送信息给老师及家长，老师及家长通过之前与电脑绑定的电子设备，比如手机或平板电脑，接收上述身份信息和体温信息。
第十步，投影机106屏幕提示出现温度异常目标，提醒在场的老师，使其尽快处理。
由此可见，本发明提供的实时温度监控系统100可以实现对在监控区域内监控目标的体温实时监控，对体温异常的监控目标进行人脸身份识别，同时通过通信模块107短信通知该监控目标的老师及家长。上述实时温度监控系统100基于热成像技术及人脸视频认识技术，以多媒体一体机电脑101为计算识别核心，以辅助控制器102作为辅助控制，对监控目标的温度进行采集并识别温度异常的监控目标，可以同时监控测量多个监控目标的体温，功能强大，效率高，安装方便。
对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种实时温度监控系统，其特征在于，包括：
电脑；
辅助控制器，连接所述电脑；
第一温度采集模块，用于采集多个监控目标的热力图，连接所述电脑；
第二温度采集模块，用于采集监控区域的温度信息，连接所述辅助控制器；以及
摄像头，连接所述电脑；
其中，所述多个监控目标位于所述监控区域内，所述第一温度采集模块根据所述热力图和所述温度信息计算所述多个监控目标的温度，并根据设定值将所述多个监控目标区分为正常温度目标和异常温度目标；
其中，所述电脑通过所述摄像头识别所述异常温度目标，并通过所述热力图和所述温度信息计算出所述异常温度目标的温度。
2.如权利要求1所述的实时温度监控系统，其特征在于，还包括投影机和通讯模块，所述投影机和所述通讯模块分别连接所述电脑，当所述多个监控目标中出现所述异常温度目标时，所述电脑将所述异常温度目标的信息通过所述投影机显示，并通过所述通讯模块将所述异常温度目标的信息发送到绑定的电子设备。
3.如权利要求2所述的实时温度监控系统，其特征在于，所述通讯模块包括短信发送模块，所述电脑通过所述短信发送模块将所述异常温度目标的信息发送至所述电子设备。
4.如权利要求3所述的实时温度监控系统，其特征在于，所述电脑设有数据接口、电脑串口以及多媒体接口，所述摄像头和所述第一温度采集模块通过所述数据接口连接至所述电脑，所述辅助控制器和所述通讯模块通过所述电脑串口连接至所述电脑，所述投影机通过所述多媒体接口连接至所述电脑。
5.如权利要求4所述的实时温度监控系统，其特征在于，所述电脑为多媒体一体机电脑，所述电子设备为手机或平板电脑，所述第一温度采集模块为热成像人体测温模块，所述多媒体接口为HDMI接口或VGA接口，所述数据接口为USB接口。
6.如权利要求1所述的实时温度监控系统，其特征在于，所述电脑包括相互连接的处理器模块和存储模块，所述辅助控制器和所述摄像头分别连接至所述存储模块，所述处理器模块控制所述摄像头采集所述多个监控目标的头像，并将所述多个监控目标的头像和所述多个监控目标的身份信息一一对应并保存至所述存储模块。
7.如权利要求6所述的实时温度监控系统，其特征在于，当所述第一温度采集模块判断所述多个监控目标中出现所述异常温度目标时，所述处理器模块控制所述摄像头采集所述异常温度目标的图像，并将所述图像与所述存储模块中的所述头像进行比对，以识别所述异常温度目标的身份信息。
8.如权利要求7所述的实时温度监控系统，其特征在于，还包括电源模块、光线传感器、云台以及照明灯，所述电源模块连接所述电脑，所述云台、所述光线传感器和所述照明灯分别连接至所述辅助控制器，所述云台安装于支撑物上，所述摄像头安装于所述云台，当所述摄像头采集图像时，所述辅助控制器通过所述云台控制所述摄像头转动。
9.如权利要求8所述的实时温度监控系统，其特征在于，当所述摄像头采集图像时，所述辅助控制器根据所述光线传感器采集的光线强度信息控制所述照明灯的亮度，以提高所述摄像头采集图像的清晰度。
10.如权利要求1所述的实时温度监控系统，其特征在于，所述第二温度采集模块为温度传感器，多个所述温度传感器均匀分布于所述监控区域内，以采集所述监控区域的温度信息。
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