CN111317452A - 一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法 - Google Patents

一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法，采用超声波技术检测车辆是否驶入检测区，采用基于红外成像仪的视觉技术识别车内人员数量，并结合超声波检测技术同步获取车辆的位置信息，上位机发出控制指令，下位机通过机械传动装置将测温器运送到车窗前，采用语音技术提示乘客伸出手腕按要求进行检测，根据测温结果和人员数量的匹配情况，上位机自主决策是否放行车辆。本发明的测量方法采用自动化控制方式，无需人员干预，可以减少人工投入，同时提高检测效率。

Description

一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法
技术领域
本发明涉及人体温度检测技术领域，特别涉及一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法。
背景技术
体温检测是检疫防疫的重要途径之一。通常，在高速收费站、关卡等重要交通枢纽衔接处进行体温测量。目前高速收费站等的过往人员体温检测多以人工为主，由工作人员持体温检测设备对过往车辆内的人员进行检测，检测效率低，同时可能导致工作人员与车内人员之间交叉感染。红外热成像仪可以完成非接触式测量，但在室外环境中，红外热成像仪受环境温度、湿度以及风速的影响，成像温度可能会有偏差，难以准确测得人体温度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法，采用非接触的方式替代人工高效完成体温检测。
本发明的技术方案如下：
一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法，包括以下步骤：
步骤S1、使用超声波装置判断有车辆驶入指定检测区域后播放语音，提示车辆放下车窗，测量超声波装置与车辆间的距离，发送给上位机处理器，并启动红外相机；
步骤S2、使用红外相机识别车窗位置，通过实时更新和比对车窗位置信息，确定车辆是否停稳，确定车辆停稳后同步识别车内人员数量，将识别的车窗位置信息和人员数量信息发送给上位机处理器；
步骤S3、上位机处理器根据获得的测量信息发出运动指令，下位机接收指令并控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置，再次播放语音，提示车内人员按要求伸出手臂测量体温，获得所有人员的体温值；
步骤S4、测温装置将测得的体温值与基准值做比较，如果测得的体温小于人体正常体温上限，则认为体温正常，进入下一步骤，否则，温度超过阈值，红色指示灯亮，蜂鸣器报警，并通知现场工作人员；
步骤S5、下位机将所有正常的体温信息上传上位机，上位机判断有效测温数是否等于红外相机检测到的人数，如果等于，则绿色指示灯亮，提示车辆通行离开检测区，否则语音提示尚未测量的人员测量体温。
进一步的，所述的步骤S4中具体测量体温的步骤包括：
步骤S3.1、红外相机检测小客车同一侧的前后排人数以及座位分布；
步骤S3.2、根据上位机发送的车窗位置信息，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置；
步骤S3.3、语音提示车内人员将手腕脉搏部位放至测温装置正下方，并与车内人员进行语言交互，机器人根据值班人员或者车内人员的语言要求，做出相应的动作；
步骤S3.4、测温装置感知温度跳变，采集温度信息，获得车内人员的手腕脉搏区域表皮温度，同时测温装置的环境温度检测传感器测量环境温度；
步骤S3.5、判断人员的手腕表皮温度值是否大于有效阈值，如果是则记录测量数据，如果否则返回步骤S3.4重新测量；
步骤S3.6、判断测量温度的有效时长是否大于时长阈值，如果是则到下一步，如果否则返回步骤S3.4重新测量；
步骤S3.7、结合环境温度，根据算法计算车内人员的体温。
进一步的，计算车内人员的体温的公式为T＝AxTw+BxTa+C,其中T为体温，Tw为手腕温，Ta为环境温，ABC为参数。
进一步的，所述的参数的范围为A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]。
进一步的，在步骤S4之后还包括消毒的步骤：测完温度后，上位机发送指令启动喷洒消毒水程序进行消毒。
本发明的硬件基础包含PC端与红外相机，嵌入式端与底层传感器执行器等。基于图像识别技术的红外相机将人数识别结果发送到PC端，PC端将数据下传嵌入式端(单片机)，嵌入式端通过人机交互模块(语音模块、指示灯模块、蜂鸣器模块)与待检测车辆的乘客进行信息传递，通过超声波传感器获得车辆位置的粗略信息，通过电机驱动机械传动装置将体温传感器移动到车窗附近，引导乘客伸出手腕测量。
本发明的一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法，由人体温度测量设备自主完成，过程自动化控制，无需人员干预，可以减少人工投入，同时提高检测效率。
附图说明
图1为本发明的实施例一的检测体温的方法步骤图；
图2为本发明的测量体温的具体步骤图；
图3为本发明的方法所应用的硬件系统的示意图；
图4为本发明的检测体温的流程图；
图5为本发明的测量体温的具体流程图。
具体实施例
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
实施例一
本发明的一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法，首先利用超声波装置对车辆进行定位，利用红外相机采集人员数量信息，上位机处理器负责信息调度与决策，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置，测温装置具有医用级别的体温测量能力。手腕脉搏区域的温度相对于其他易于检测的体表温度位置(例如额头、脸部等)，具有温度稳定，对环境温度不敏感的特点，可以作为本发明的非接触式测量的测量点，同时结合环境温度，计算被检测人员的实际体温，根据计算的体温值，判断车辆是否能够通行。
本发明方法的具体步骤包括：
步骤S1、使用超声波装置判断有车辆驶入指定检测区域后播放语音，提示车辆放下车窗，测量超声波装置与车辆间的距离，发送给上位机处理器，并启动红外相机。
步骤S2、使用红外相机识别车窗位置，通过实时更新和比对车窗位置信息，确定车辆是否停稳，确定车辆停稳后同步识别车内人员数量，将识别的车窗位置信息和人员数量信息发送给上位机处理器。
步骤S3、上位机处理器根据获得的测量信息发出运动指令，下位机接收指令并控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置，再次播放语音，提示车内人员按要求伸出手臂测量体温，获得所有人员的体温值。
进一步的，步骤S3具体包括以下子步骤：
步骤S3.1、红外相机检测小客车同一侧的前后排人数以及座位分布。
步骤S3.2、根据上位机发送的车窗位置信息，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置。
测温装置至少一个，当有一个测温装置时，分别测量小客车同一侧的前排或后排人员的体温；当设置了两个测温装置时，可以同时测量小客车同一侧的前排和后排人员的体温；当设置了三个或多个测温装置时，后排的多个人员可以同时测量。
步骤S3.3、语音提示车内人员将手腕脉搏部位放至测温装置正下方，并与车内人员进行语言交互，机器人根据值班人员或者车内人员的语言要求，做出相应的动作。
步骤S3.4、测温装置感知温度跳变，即开始采集温度信息，获得车内人员的手腕脉搏区域表皮温度，同时测温装置的环境温度检测传感器开始测量环境温度。
步骤S3.5、判断人员的手腕表皮温度值是否大于有效阈值，如果是则记录测量数据，如果否则返回步骤S3.4重新测量；
步骤S3.6、判断测量温度的有效时长是否大于时长阈值，如果是则到下一步，如果否则返回步骤S3.4重新测量；
步骤S3.7、结合环境温度，计算车内人员的体温。
计算车内人员的体温的公式为：
T＝AxTw+BxTa+C,
其中：T为体温，Tw为手腕温度，Ta为环境温，ABC为参数，优选的，参数的范围为A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]，该参数值只是优选的，会根据环境的变化而有所变化。本发明保护的是公式所表达的思想，凡是应用了上述公式，微调参数值的情况，同样落入本发明的保护范围。
步骤S4、测温装置中设有一基准值，将测得的体温值与基准值做比较，如果测得的体温小于人体正常体温上限，则认为体温正常，进入下一步骤，否则，温度超过阈值，红色指示灯亮，蜂鸣器报警，并通知现场工作人员；
步骤S5、下位机将所有正常的体温信息上传上位机，上位机判断有效测温数是否等于红外相机检测到的人数，如果等于，则绿色指示灯亮，提示车辆通行离开检测区，否则语音提示尚未测量的人员测量体温。
测量完成后，人体温度测量设备复位，黄色指示灯亮，进入待机状态，等待下一辆待测车辆。
实施例二
进一步的，在实施例一的基础上进行优化，在步骤S4之后还可以包括消毒的步骤：测完温度后，上位机发送指令启动喷洒消毒水程序进行消毒。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种快速检测小客车内人员体温的自动化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、使用超声波装置判断有车辆驶入指定检测区域后播放语音，提示车辆放下车窗，测量超声波装置与车辆间的距离，发送给上位机处理器，并启动红外相机；
步骤S2、使用红外相机识别车窗位置，通过实时更新和比对车窗位置信息，确定车辆是否停稳，确定车辆停稳后同步识别车内人员数量，将识别的车窗位置信息和人员数量信息发送给上位机处理器；
步骤S3、上位机处理器根据获得的测量信息发出运动指令，下位机接收指令并控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置，再次播放语音，提示车内人员按要求伸出手臂测量体温，获得所有人员的体温值；
步骤S4、测温装置将测得的体温值与基准值做比较，如果测得的体温小于人体正常体温上限，则认为体温正常，进入下一步骤，否则，温度超过阈值，红色指示灯亮，蜂鸣器报警，并通知现场工作人员；
步骤S5、下位机将所有正常的体温信息上传上位机，上位机判断有效测温数是否等于红外相机检测到的人数，如果等于，则绿色指示灯亮，提示车辆通行离开检测区，否则语音提示尚未测量的人员测量体温。
2.根据权利要求1所述的快速检测小客车内人员体温的自动化方法，其特征在于，所述的步骤S3中，测量体温的步骤包括：
步骤S3.1、红外相机检测小客车同一侧的前后排人数以及座位分布；
步骤S3.2、根据上位机发送的车窗位置信息，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温装置移动到两侧车窗位置；
步骤S3.3、语音提示车内人员将手腕脉搏部位放至测温装置正下方，并与车内人员进行语言交互，机器人根据值班人员或者车内人员的语言要求，做出相应的动作；
步骤S3.4、测温装置感知温度跳变，采集温度信息，获得车内人员的手腕脉搏区域表皮温度，同时测温装置的环境温度检测传感器测量环境温度；
步骤S3.5、判断人员的手腕表皮温度值是否大于有效阈值，如果是则记录测量数据，如果否则返回步骤S3.4重新测量；
步骤S3.6、判断测量温度的有效时长是否大于时长阈值，如果是则到下一步，如果否则返回步骤S3.4重新测量；
步骤S3.7、结合环境温度，计算车内人员的体温。
3.根据权利要求2所述的快速检测小客车内人员体温的自动化方法，其特征在于，计算车内人员的体温的公式为：
T＝AxTw+BxTa+C,
其中：T为体温，Tw为手腕温度，Ta为环境温，A、B、C为参数。
4.根据权利要求3所述的快速检测小客车内人员体温的自动化方法，其特征在于，所述的参数的范围为：A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]。
5.根据权利要求1所述的快速检测小客车内人员体温的自动化方法，其特征在于，在步骤S4之后还可包括消毒的步骤：测完体温后，上位机发送指令启动喷洒消毒水程序进行消毒。
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