CN110160670A - 人体体温检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人体体温检测装置。人体体温检测装置用于边境卡口，人体体温检测装置包括红外热成像仪、3D人脸识别装置、测温补偿装置与控制器；红外热成像仪用于感测在预设区域内的待测人员的体温；3D人脸识别装置用于获取位于预设区域内的人脸图像；测温补偿装置用于测量补偿信息，补偿信息包括预设区域的环境温度；控制器分别电连接红外热成像仪、3D人脸识别装置，以及测温补偿装置，控制器通过人脸图像和体温确定人脸的预设位置的初始温度，控制器根据补偿信息确定补偿温度，控制器根据初始温度和补偿温度确定实际温度。由此，人体体温检测装置能减小环境对测量结构的影响，测量精度高；同时避免疾病的传染，能够适用于人多的场所。

Description

人体体温检测装置

技术领域

本发明总地涉及测量领域，且更具体地涉及一种人体体温检测装置。

背景技术

目前用于测量人体的体温的装置主要有三种，分别是水银体温计、电子体温计与红外线体温计。

水银体温计是目前广泛使用的测量人体的体温的装置。在测量操作规范时，水银体温计的测量值是比较可靠的。并且水银温度计的成本低。但水银体温计也有局限。水银体温计的测温方式，使其无法智能化。无法自动、自主测量体温，并且需要使水银体温计长时间接触式待测部位才能测出准确温度。

电子体温计相对水银体温计，测量方式有很大改观。电子体温计的读数可以直观体现其测量的温度值。其测温时间也短，准确性也较高。但是电子体温计也存局限。和水银体温计一样，电子体温计的为接触式测温(必须接触待测部位方能测量温度)，在多人群场所，接触式测温可能间接传染疾病，这样需要有专人定时对电子体温计进行维护处理，以消毒。

红外体温计是通过红外线来进行体温的测量，主要应用于非接触式测温(不需要接触待测部位即可测量温度)。这样红外线体温计测温，可以减小疾病的间接传染的风险，相对安全、并且测量结果准确。但是红外体温计的缺点是其测量结果容易受外界环境的影响，测温可靠性低。

因此，需要提供一种人体体温检测装置，以至少部分地解决上面提到的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述技术问题，根据本发明提供了一种人体体温检测装置，用于边境卡口，人体体温检测装置包括：红外热成像仪，用于感测在预设区域内的待测人员的体温；3D人脸识别装置，用于获取位于预设区域内的人脸图像；测温补偿装置，用于测量补偿信息，补偿信息包括预设区域的环境温度；控制器，控制器分别电连接红外热成像仪、3D人脸识别装置，以及测温补偿装置，控制器通过人脸图像和体温确定人脸的预设位置的初始温度，控制器根据补偿信息确定补偿温度，控制器根据初始温度和补偿温度确定实际温度。

根据本发明的人体体温检测装置，控制器通过测温补偿装置获取补偿信息，进而确定补偿温度，控制器通过红外热成像仪和3D人脸识别装置确定人脸的预设位置内的温度，进而确定初始温度，然后根据初始温度和补偿温度确定的实际温度，能够自动测量，并且减小了环境对测量结构的影响，测量精度高；同时红外热成像仪通过红外线测量温度为非接触式测量，避免疾病的传染，能够适用于人多的场所。

可选地，补偿温度包括第一补偿温度，控制器根据环境温度通过PSO-BP神经网络算法确定第一补偿温度。

可选地，补偿信息还包括人体和红外热成像仪之间的距离，补偿温度为控制器根据环境温度确定的第一补偿温度，和控制器根据距离确定的第二补偿温度之和。

可选地，控制器根据距离通过最小二乘法确定第二补偿温度。

可选地，实际温度为补偿温度和初始温度之和。

可选地，人体体温检测装置还包括抗热干扰结构，抗热干扰结构套设在红外热成像仪的第一镜头的外周，以使抗热干扰结构的内部区域内的热辐射变化稳定。

可选地，预设位置为人脸的额头。

可选地，人体体温检测装置还包括光线补偿装置，用于补偿预设区域的光线，以使预设区域的光线强度满足3D人脸识别装置的要求。

可选地，光线补偿装置包括用于感测预设区域的光线强度的光线传感器、光线发生器，以及光线补偿控制器，光线补偿控制器根据光线强度控制光线发生器的发光强度，以补偿预设区域内的光线。

可选地，人体体温检测装置还包括和控制器电连接的人机交互装置，人机交互装置显示人脸图像与申报提示信息，人机交互装置指示待测人员调整位置以适应3D人脸识别装置获取人脸图像，人机交互装置提示待测人员进行申报。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。

图1为根据本发明的第一个优选实施方式的人体体温检测装置的框架示意图；以及

图2为图1的人体体温检测装置设置在卡口通道房的示意图。

附图标记说明：

100：人体体温检测装置 110：红外热成像仪

111：第一镜头 120：3D人脸识别装置

121：第二镜头 130：测温补偿装置

131：环境温度传感器 132：设备温度传感器

133：测距装置 140：控制器

150：抗热干扰结构 160：光线补偿装置

161：光线发生器 162：光线传感器

170：温度补偿控制器 180：人机交互装置

190：远程服务器

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种人体体温检测装置100。人体体温检测装置100可以设置在海关或边境的卡口通道旁边，以检测过境的人员的体温。人体体温检测装置100适用于在海关或边境的卡口上的检验检疫部门对出入境人群进行疫情监管。可以理解，人体体温检测装置100也可以用于检测过境的动物的体温。

本实施方式中，如图1和图2所示，人体体温检测装置100包括红外热成像仪110。红外热成像仪110可以通过红外线检测位于预设区域(例如在卡口通道上，和红外热成像仪110的第一镜头111之间的距离小于预设值的区域，预设值可以根据需要进行设置)内的多个检测点的温度。这样，当过境的人员位于预设区域内时，可以通过红外热成像仪110获取位于预设区域内的人员(待测人员)的分布在全身的多个检测点的温度。红外热成像仪110可以通过USB和后文的控制器140电连接，以将其检测的多个检测点的温度输送至控制器140。

本实施方式中，人体体温检测装置100还包括3D人脸识别装置120。3D人脸识别装置120包括第二镜头121和主机。3D人脸识别装置120的主机可以控制第二镜头121捕捉位于预设区域内的人员的全身图像，进而获取位于预设区域内的人员的人脸图像。3D人脸识别装置120的主机可以将其获取的人脸图像输送至后文描述的控制器140。

本实施方式中，人体体温检测装置100还包括测温补偿装置130和温度补偿控制器170。测温补偿装置130用于检测补偿信息。补偿信息包括预设区域的环境温度、红外热成像仪110的第一镜头111的温度，以及人体和红外热成像仪110之间的距离。具体地，测温补偿装置130包括环境温度传感器131、设备温度传感器132、测距装置133。温度补偿控制器170可以是ARM处理器。温度补偿控制器170可以和后文的控制器140电连接，以进行信息交互。温度补偿控制器170分别连接环境温度传感器131、设备温度传感器132，以及测距装置133，以控制环境温度传感器131、设备温度传感器132，以及测距装置133工作。环境温度传感器131用于测量预设区域的环境温度。设备温度传感器132设置在红外热成像仪110的第一镜头111上，以测量红外热成像仪110的第一镜头111的温度。测距装置133可以是超声波测距仪。测距装置133用于测量位于预设区域内的人员和红外热成像仪110的第一镜头111之间的距离。

本实施方式中，人体体温检测装置100还包括控制器140。控制器140分别电连接红外热成像仪110、3D人脸识别装置120的主机，以及温度补偿控制器170。

本实施方式中，控制器140向温度补偿控制器170发送补偿命令。然后温度补偿控制器170控制环境温度传感器131、设备温度传感器132，以及测距装置133工作。进而通过环境温度传感器131、设备温度传感器132，以及测距装置133获取补偿信息。温度补偿控制器170将补偿信息输送至控制器140。控制器140根据补偿信息确定补偿温度。

本实施方式中，控制器140通过环境温度传感器131获取多组(本领域技术人员可以根据需要进行设置)预设区域的环境温度的数值。控制器140通过PSO-BP神经网络算法对多组预设区域的环境温度的数值进行处理，以确定第一补偿温度的数值。

控制器140通过测距装置133获取多组人体和红外热成像仪110的第一镜头111之间的距离的数值。控制器140通过最小二乘法对多组预设区域的环境温度的数值进行处理，以确定第二补偿温度的数值。

控制器140通过设备温度传感器132获取多组红外热成像仪110的第一镜头111的温度的数值。控制器140将该数值输入红外热成像仪110中，红外热成像仪110对多组红外热成像仪110的第一镜头111的温度的数值进行处理，以确定第三补偿温度的数值。需要说明的是红外热成像仪110确定第三补偿温度的数值的算法是红外热成像仪110自身携带的，属于现有技术。这里不再赘述。

补偿温度可以是第一补偿温度的数值、第二补偿温度的数值，以及第三补偿温度的数值之和。实际温度可以是初始温度和补偿温度之和。

本实施方式中，控制器140向3D人脸识别装置120的主机和红外热成像仪110发送工作命令，以控制3D人脸识别装置120的主机和红外热成像仪110工作。然后接受红外热成像仪110检测的多个检测点的温度，以及将3D人脸识别装置120获取的人脸图像。控制器140根据3D人脸识别装置120获取的人脸图像确定人脸的预设位置。优选地，预设位置为额头，由此测量精度高。进一步优选地，预设位置可以是额头的中心点的位置(人脸图强中，两条眉毛的中轴线和位于眉毛上方的预设距离的水平线的交点，预设距离可以根据需要进行确定)。控制器140根据红外热成像仪110测量的多个检测点的温度，和人脸的额头。确定位于人脸的额头的测点的温度。由此确定人体的初始温度(例如位于人脸的额头的测点的温度的平均值)。

控制器140根据初始温度和补偿温度确定实际温度。实际温度可以是初始温度和补偿温度之和。由此，第一补偿温度补偿预设区域的环境温度对初始温度的影响。第二补偿温度补偿位于预设区域内的人员和红外热成像仪110的第一镜头111之间的距离对初始温度的影响。第三补偿温度补偿红外热成像仪110的第一镜头111的温度对初始温度的影响。由此，控制器140确定的实际温度值更准确。

本实施方式中，控制器140通过测温补偿装置130获取补偿信息，进而确定补偿温度，控制器140通过红外热成像仪110和3D人脸识别装置120确定人脸的预设位置内的温度，进而确定初始温度，然后根据初始温度和补偿温度确定的实际温度，能够自动测量，并且减小了环境对测量结构的影响，测量精度高；同时红外热成像仪110通过红外线测量温度为非接触式测量，避免疾病的传染，能够适用于人多的场所。

本实施方式中，人体体温检测装置100还包括抗热干扰结构150。抗热干扰结构150可以是黑体。抗热干扰结构150可以是热辐射吸收率为1的材料制成。抗热干扰结构150套设在红外热成像仪110的第一镜头111外周。这样，可以使抗热干扰结构150限定的内部区域内的热辐射的变化稳定，避免抗热干扰结构150限定的内部区域内的温度不规律变化。进而使位于抗热干扰结构150限定的内部区域内的第一镜头111检测到的温度的变化稳定，避免红外热成像仪110的第一镜头111检测到的温度扰动。

本实施方式中，人体体温检测装置100还包括光线补偿装置160。光线补偿装置160可以包括光线发生器161(例如LTD灯)、用于感测预设区域的光线强度的光线传感器162，以及光线补偿控制器。光线补偿控制器和控制器140电连接以和控制器140交互信息。光线补偿控制器分别电连接光线发生器161和光线传感器162。人体体温检测装置100开始工作时，光线补偿控制器接受到控制器140的工作命令。光线补偿控制器自动控制光线发生器161和光线传感器162的工作，进而从光线传感器162获取预设区域内的光线强度。光线补偿控制器根据光线强度调节光线发生器161的发光强度，以补偿所述第一区域内的光线，以使预设区域的光线强度满足3D人脸识别装置120的要求。由此，能够使3D人脸识别装置120获取更加清楚的人脸图像，使人体体温检测装置100能够在黑夜或者光线较暗的环境使用。

本实施方式中，人体体温检测装置100还包括和控制器140电连接的人机交互装置180。人机交互装置180可以是可以输入内容的显示屏。控制器140控制显示屏显示3D人脸识别装置120获取的人脸图像。控制器140还可以根据显示屏显示的人脸图像控制显示屏显示提示信息(提示文字和提示语音)提示位于预设区域内的人员调整位置，以使3D人脸识别装置120获取的人脸图像符合向有关部门(例如海关或边境的卡口上的检验检疫部门)申报的要求。由此方便获取合格的图像。

控制器140还可以根据设置在控制器140内的司机申报软件控制显示屏显示申报提示信息，以提示位于预设区域内的人员输入相关信息，进而通过显示屏自动向有关部门申报。由此，在需要申报时，位于预设区域内的人员可以通过操作显示屏向有关部门申报。

本实施方式的控制器140还可以和远程服务器190电连接，以将其确定的实际温度输送至远程服务器190。

在进行体温检测前的人体体温检测装置100的工作状态为：红外热成像仪110处于待机状态，不获取预设区域内的多个检测点的温度；3D人脸识别装置120处于待机状态，不获取人脸图像；人机交互装置180正常工作，显示3D人脸识别装置120的第二镜头121获取的信息和提示信息。光线补偿装置160正常工作，自主调节调节光线发生器161的发光强度；测温补偿装置130处于待机状态，此时不获取补偿信息。温度补偿控制器170随时准备接收控制器140的工作指令。控制器140随时接收测温开始指令，测温开始指令可以是工作人员人工发出(例如工作人员按下启动按钮)或通过设置在卡口的其它设备(例如用于感应位于预设区域内的人员的超声波传感器)发出。

控制器140接收测温开始指令后，发送相关指令至红外热成像仪110、3D人脸识别装置120，以及温度补偿控制器170以启动测温工作，具体包括：

1、控制器140发出指令，控制光线补偿装置160根据光线强度自动调节LTD灯的亮度；

2、控制器140发出指令，控制红外热成像仪110和3D人脸识别装置120工作，进而确定初始温度；

3、控制器140发出指令，通过温度补偿控制器170控制测温补偿装置130开始工作，进而确定补偿温度；

4、控制器140控制人机交互装置180工作，以显示位于预设区域内的人员的人脸图像、提示信息，以及申报提示信息；

5、控制器140确定实际温度值，并将其输送至远程服务器190；

6、控制器140收到远程服务器190数据接收成功信息，测温结束；

7、人体体温检测装置100返回其在进行体温检测前的工作状态为，等待下一次测温开始指令。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种人体体温检测装置，其特征在于，用于边境卡口，所述人体体温检测装置包括：

红外热成像仪，用于感测在预设区域内的待测人员的体温；

3D人脸识别装置，用于获取位于所述预设区域内的人脸图像；

测温补偿装置，用于测量补偿信息，所述补偿信息包括所述预设区域的环境温度；

控制器，所述控制器分别电连接所述红外热成像仪、所述3D人脸识别装置，以及所述测温补偿装置，所述控制器通过所述人脸图像和所述体温确定所述人脸的预设位置的初始温度，所述控制器根据所述补偿信息确定补偿温度，所述控制器根据所述初始温度和所述补偿温度确定实际温度。

2.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述补偿温度包括第一补偿温度，所述控制器根据所述环境温度通过PSO-BP神经网络算法确定所述第一补偿温度。

3.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述补偿信息还包括所述人体和所述红外热成像仪之间的距离，所述补偿温度为所述控制器根据所述环境温度确定的第一补偿温度，和所述控制器根据所述距离确定的第二补偿温度之和。

4.根据权利要求3所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述控制器根据所述距离通过最小二乘法确定所述第二补偿温度。

5.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述实际温度为所述补偿温度和所述初始温度之和。

6.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述人体体温检测装置还包括抗热干扰结构，所述抗热干扰结构套设在所述红外热成像仪的第一镜头的外周，以使所述抗热干扰结构的内部区域内的热辐射变化稳定。

7.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述预设位置为人脸的额头。

8.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述人体体温检测装置还包括光线补偿装置，用于补偿所述预设区域的光线，以使所述预设区域的光线强度满足所述3D人脸识别装置的要求。

9.根据权利要求8所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述光线补偿装置包括用于感测所述预设区域的光线强度的光线传感器、光线发生器，以及光线补偿控制器，所述光线补偿控制器根据所述光线强度控制所述光线发生器的发光强度，以补偿所述预设区域内的光线。

10.根据权利要求1所述的人体体温检测装置，其特征在于，所述人体体温检测装置还包括和所述控制器电连接的人机交互装置，所述人机交互装置显示所述人脸图像与申报提示信息，所述人机交互装置指示所述待测人员调整位置以适应所述3D人脸识别装置获取所述人脸图像，所述人机交互装置提示待测人员进行申报。