CN111327788B - 相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统，该方法包括：通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；然后分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定投影变换矩阵。本发明基于可见光光流场和红外光光流场进行相机的空间对齐，提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。

Description

相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统。
背景技术
当爆发诸如新冠肺炎、流感等疫情时，“发烧”，“高温”成了筛选疑似携带者的信号之一，相关技术中，通常采用手持接触式测温设备，如温度枪，或者采用可见光相机和热成像相机相结合的体温检测设备进行温度检测，当采用可见光相机和热成像相机相结合的方式时，由于可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度较差，使得可见光视频流和红外光视频流难以对齐，进而导致测温结果的准确性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统，能够有效提升可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种相机组的同步方法，所述相机组包括可见光相机和热成像相机，所述方法包括：通过所述可见光相机和所述热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；基于所述第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于所述第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场；对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
进一步的，上述方法还包括：对所述可见光相机和所述热成像相机进行时间同步。
进一步的，对所述可见光相机和所述热成像相机进行时间同步的步骤包括：按照设定的规则，触发所述可见光相机和所述热成像相机向指定服务器进行时间同步操作，以使所述可见光相机和所述热成像相机的时间同步。
进一步的，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对；所述投影变换矩阵用于所述参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换。
进一步的，对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵的步骤，包括：对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行特征提取和特征匹配操作，确定出相互匹配的像素点对；基于所述像素点对的坐标确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
进一步的，对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵的步骤，包括：分别提取所述可见光光流场包含的第一轮廓信息和所述红外光光流场包含的第二轮廓信息；基于对所述第一轮廓信息和所述第二轮廓信息进行匹配操作，确定出相互匹配的轮廓对；基于所述轮廓对的坐标确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
进一步的，对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵的步骤，包括：通过滑动窗口的方式在所述可见光光流场中确定出目标对象对应的第一区域；在所述红外光光流场中查找所述第一区域对应的目标窗口；其中，所述目标窗口与所述第一区域对应的滑动窗口的时间匹配；基于所述目标对象对所述目标窗口包含的红外光光流场进行滤波，得到所述红外光光流场中所述目标对象对应的第二区域；基于所述第一区域和所述第二区域的坐标，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
第二方面，本发明提供的一种测温方法，所述方法包括：通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，所述可见光相机和热成像相机为基于上述第一方面任一项所述相机组的同步方法同步的相机；对所述第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有所述目标对象的目标可见光图像帧和所述目标对象在所述目标可见光图像帧中的第一目标区域；从所述第四帧组中查找与所述目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；基于所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵，确定所述第一目标区域在所述目标热成像图像帧中对应的第二目标区域；基于所述第二目标区域的特征信息确定所述目标对象的温度。
进一步的，所述目标对象为人脸和/或人体；对所述第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有所述目标对象的目标可见光图像帧和所述目标对象在所述目标可见光图像帧中的第一目标区域的步骤包括：对所述第三帧组中的可见光图像帧进行人脸和/或人体检测，确定出包含有人脸和/或人体的目标可见光图像帧；在所述目标可见光图像帧中标识出所述人脸和/或人体的第一目标区域。
进一步的，在所述目标可见光图像帧中标识出所述人脸和/或人体的第一目标区域的步骤，包括：基于预设的人脸分割技术对所述目标可见光图像帧进行图像分割，确定出人脸和/或人体对应的皮肤区域；将所述皮肤区域标识为第一目标区域。
进一步的，所述方法还包括：基于预存的档案库对每个所述目标可见光图像帧中的所述第一目标区域的人脸和/或人体进行特征识别，确定出每个所述目标可见光图像帧包含的人员的身份标识；按照每个所述人员的身份标识将所述第一目标区域分类，得出包含同一人员的多个所述目标可见光图像帧中的第一目标区域。
进一步的，所述方法还包括：基于所述同一人员的各个所述第一目标区域对各个所述第二目标区域分类，得到所述同一人员对应的各个第二目标区域；基于所述第二目标区域的特征信息确定所述目标对象的温度的步骤，包括：对于每个所述同一人员，均对该同一人员的各个第二目标区域对应的温度进行中值滤波，计算中值滤波后的温度的均值，得到该同一人员的温度。
进一步的，所述方法还包括：将每个所述人员的身份标识与确定出的该人员的温度进行关联；在指定设备上显示关联后的身份标识和所述身份标识对应的温度。
第三方面，本发明提供的一种相机组的同步装置，所述相机组包括可见光相机和热成像相机，所述装置包括：第一采集模块，用于通过所述可见光相机和所述热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；提取模块，用于基于所述第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于所述第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场；第一确定模块，用于对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
第四方面，本发明提供的一种测温装置，所述装置包括：第二采集模块，用于通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，所述可见光相机和热成像相机为基于上述第一方面任一项所述相机组的同步方法同步的相机；第二确定模块，用于对所述第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有所述目标对象的目标可见光图像帧和所述目标对象在所述目标可见光图像帧中的第一目标区域；测温模块，用于从所述第四帧组中查找与所述目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；基于所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵，确定所述第一目标区域在所述目标热成像图像帧中对应的第二目标区域；基于所述第二目标区域的特征信息确定所述目标对象的温度。
第五方面，本发明提供的一种电子系统，所述电子系统包括：相机组和服务器，所述相机组包括可见光相机和热成像相机；所述服务器包括图像输入装置、处理器和存储装置；所述图像输入装置，用于获取所述相机组采集的图像数据；所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行上述第一方面任一项所述的相机组的同步方法或上述第二方面任一项所述的测温方法。
第六方面，本发明提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理设备运行时执行如上述第一方面任一项所述的相机组的同步方法或上述第二方面任一项所述的测温方法。
本发明提供的相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统，相机组包括可见光相机和热成像相机，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定用于参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换的投影变换矩阵。该方式可以基于可见光光流场和红外光光流场进行相机的空间对齐，从而提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的一种电子系统的结构示意图；
图2示出了本发明实施例所提供的一种相机组的同步方法的流程图；
图3示出了本发明实施例所提供的另一种相机组的同步方法的流程图；
图4示出了本发明实施例所提供的另一种相机组的同步方法的流程图；
图5示出了本发明实施例所提供的另一种相机组的同步方法的流程图；
图6示出了本发明实施例所提供的另一种相机组的同步方法的流程图；
图7示出了本发明实施例所提供的一种测温方法的流程图；
图8示出了本发明实施例所提供的另一种测温方法的流程图；
图9示出了本发明实施例所提供的一种测温方法的示意图；
图10示出了本发明实施例所提供的一种自适应光流对齐模块的示意图；
图11示出了本发明实施例所提供的另一种测温方法的示意图；
图12示出了本发明实施例所提供的一种相机组的同步装置的结构示意图；
图13示出了本发明实施例所提供的一种测温装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对可见光相机和热成像相机相结合的体温检测方式中，因可见光相机和热成像相机同步精度不够，导致测温准确性不高的问题，本发明实施例提供了一种相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统，该技术可以应用于人员密集的公共场所的人员测温，也可以应用于小区等人员相对稀疏的场所的人员测温，通过对可见光相机和红外光相机空间的对齐，提升可见光相机和红外光相机的同步精度，下面通过实施例进行描述。
实施例一
如图1所示的一种电子系统的结构示意图，该电子系统包括：相机组200和服务器100，相机组200包括可见光相机200a和热成像相机200b；
该服务器100包括图像输入装置101、处理器102和存储装置103；
图像输入装置101，用于获取相机组采集的图像数据；其中，图像数据包括可见光相机200a采集的可见光图像帧和热成像相机200b采集的热成像图像帧；
上述存储装置103上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器102运行时执行下述相机组的同步方法或下述测温方法。
根据实际需要，上述相机组200、处理器102和存储装置103均可以包括一个或多个，为了便于查看处理过程和效果，上述服务器还可以包括输出装置108，这些组件通过总线系统112和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图1所示的电子系统的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述电子系统可以具有图1示出的部分组件，也可以具有图1未示出的其他组件和结构。
处理器102可以是网关，也可以为智能终端，或者是包含中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备，可以对电子系统中的其它组件的数据进行处理，还可以控制电子系统中的其它组件以执行期望的功能。
所述存储装置103可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器102可以运行所述程序指令，以实现下文所述的本发明实施例中(由处理器实现)的客户端功能以及/或者其它期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
图像输入装置101可以是数据传输接口，该数据传输接口用于与相机组200连接，以将相机组采集的图像数据存储在存储装置103中供其它组件使用。图像输入装置101还可以包括用来输入指令的装置，例如键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。
所述输出装置108可以向外部(例如，用户)输出各种信息(例如，图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。
示例性地，用于实现根据本发明实施例的相机组的同步方法、测温方法、装置的电子系统中的各器件可以集成设置，也可以分散设置，诸如将处理器102、存储装置103、图像输入装置101和输出装置108可以集成设置于一体，而将相机组200设置于可以采集到图像的指定位置。当上述电子系统中的各器件集成设置时，该电子系统可以被实现为诸如相机、智能手机、平板电脑、计算机、车载终端等智能终端。
实施例二
本实施例提供了一种相机组的同步方法，该方法中相机组包括可见光相机和热成像相机；其中，可见光相机用于采集可见光图像帧，热成像相机用于采集热成像图像帧；如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S204，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组。
上述指定区域可以理解为需要对该区域进行图像采集，以确定该区域温度值的区域；上述可见光图像帧可以理解为通过可见光相机采集到的该指定区域的图像帧，上述第一帧组中通常包括多个可见光图像帧；上述热成像图像帧可以理解为通过热成像相机采集到的该指定区域的图像帧，上述第二帧组中通常包括多个热成像图像帧。
通过可见光相机对指定区域进行图像采集，可以得到多个可见光图像帧，这些可见光图像帧形成上述第一帧组；通过热成像相机对指定区域进行图像采集，可以得到多个热成像图像帧，这些热成像图像帧形成上述第二帧组。
步骤S206，基于第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场。
上述光流可以理解为空间运动物体在观察成像平面上的像素运动的瞬时速度，这种运动模式可以理解为一个观察者在一个视角下，评估两幅图像之间的变形；上述光流场可以理解为图像中所有像素点构成的一种二维(2D)瞬时速度场，其中，二维速度矢量是指定区域的景物中，可见点的三维速度矢量在成像表面的投影。
可以通过光流算法，基于第一帧组中所包含的多个可见光图像帧提取对应的可见光光流场，基于第二帧组中所包含的多个热成像图像帧提取对应的红外光光流场；在实际实现时，可以采用现有技术中的光流算法提取上述可见光光流场和红外光光流场，如HS(Horn-Schunck)光流算法、LK(Lucas–Kanade)光流算法等。
步骤S208，对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
上述空间对齐可以应用预设的特征提取与匹配算法，通过该算法可以用于分别提取可见光光流场和红外光光流场中的特征点，如角点，得到该特征点在不同光流场中的坐标值，并对所提取的特征点进行匹配对应；在空域上对可见光光流场和红外光光流场进行自适应对齐，进而确定出可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵，通过该投影变换矩阵，可以实现可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换，也可以理解为，根据该投影变换矩阵，可以将可见光图像帧中指定位置的坐标转换为热成像图像帧中对应位置的坐标，从而实现空间对齐。
本发明实施例提供的相机组的同步方法，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定用于参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换的投影变换矩阵。该方式可以基于可见光光流场和红外光光流场进行相机的空间对齐，从而提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
为了进一步提升可见光相机和热成像相机的同步性能，上述方法还可以包括：对可见光相机和热成像相机进行时间同步。这里的“时间同步”可以按照设定的规则进行，该规则可以是一次性操作(例如，相机组每次开机时)，或多次性操作(例如在图像采集过程中)，或通过用户触发特定的时间同步控制按钮触发，或周期性操作等，具体时间同步方式可以根据具体应用情况确定，本发明实施例对此不进行限定。
上述时间同步可以基于网络时间协议NTP(Network Time Protocol，简称NTP)服务技术进行。NTP可以理解为能使可见光相机和热成像相机的时间同步的一种标准协议；NTP可以使可见光相机和热成像相机对其服务器或时钟源(如石英钟，GPS等)做同步化，可以提供高精准度的时间校正，比如，在LAN(Local Area Network，局域网)上，与标准时间之间的误差小于1毫秒；在WAN(Wide Area Network，广域网)上，与标准时间之间的误差通常为几十毫秒；在可见光相机和热成像相机中通常自带NTP服务协议。
在实际实现时，考虑到可见光相机和热成像相机通常各自维护相对应的本地时钟，为了使可见光相机和热成像相机时间对齐，可以基于自带的NTP服务协议，对可见光相机和热成像相机进行时间同步，以使可见光相机和热成像相机具有统一的时间标度。
可见光相机和热成像相机的时间同步可以基于相机组的实现方式灵活进行。如果相机组中可见光相机和热成像相机为集成一体的电子设备，则该电子设备可以向指定服务器发送时间同步请求，接收到指定服务返回的时间同步信息后，应用该时间同步信息对可见光相机和热成像相机进行时间同步。如果相机组中的可见光相机和热成像相机为两个独立的设备，则可见光相机和热成像相机可以按照上述设定的规则，分别向指定服务器发送时间同步请求，基于各自接收到的指定服务器返回的时间同步信息分别进行时间同步。
经过上述时间同步后，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对。通过上述同步方法，后续可以应用投影变换矩阵对参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间进行坐标转换，进而得到可见光图像帧与热成像图像帧中同一目标对应的特征信息，保障了特征信息的精度。
实施例三
本实施例提供了另一种相机组的同步方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述对可见光相机和热成像相机进行时间同步的具体过程；如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S302，按照设定的规则，触发可见光相机和热成像相机向指定服务器进行时间同步操作，以使可见光相机和热成像相机的时间同步。
如果设定的规则是按照设定的时间间隔进行时间同步操作，则该时间间隔可以理解为进行时间同步操作的时间周期，该时间间隔可以根据实际需求预先进行设定，比如可以每隔1小时触发可见光相机和热成像相机向指定服务器进行时间同步操作。
上述指定服务器可以理解为标准时间服务器，该指定服务器可以为可见光相机和热成像相机提供一个统一时间标度；由于可见光相机和热成像相机各自维护对应的本地时钟，考虑到计时速率、运行环境的差异，即使可见光相机和热成像相机的本地时钟在某一时刻都被校准，一段时间后，两种相机的本地时钟也会出现不一致的情况，因此，为了使两种相机的本地时钟再次达到相同的时间值，需要每隔一定的时间间隔，触发可见光相机和热成像相机向指定服务器进行时间同步操作，以使可见光相机和热成像相机的绝对时间保持基本一致。
步骤S304，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；其中，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对。
步骤S306，基于第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场。
上述第一帧组中通常包含多个可见光图像帧，可以基于当前和历史多个可见光图像帧，采用现有技术中的光流算法提取可见光光流场，即每个像素的速度、方向等运动信息；同样，上述第二帧组中通常包含多个热成像图像帧，可以基于当前和历史多个热成像图像帧，采用现有技术中的光流算法提取红外光光流场，即每个像素的速度、方向等运动信息。
步骤S308，对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
本发明实施例提供的另一种相机组的同步方法，详细描述了对可见光相机和热成像相机进行时间同步的具体过程，该方法按照设定的规则，触发可见光相机和热成像相机向指定服务器进行时间同步操作，以使可见光相机和热成像相机的时间同步。通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。该方式一方面可以智能对齐可见光相机和热成像相机的时间，使可见光视频流和红外光视频流可以与相同的时间戳对齐，另一方面，还可以基于可见光光流场和红外光光流场进行相机的空间对齐，从而提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
实施例四
本实施例提供了另一种相机组的同步方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵的具体过程；如图4所示，该方法包括如下步骤：
步骤S402，基于网络时间协议NTP服务技术对可见光相机和热成像相机进行时间同步。
步骤S404，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；其中，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对。
步骤S406，基于第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场。
步骤S408，对可见光光流场和红外光光流场进行特征提取和特征匹配操作，确定出相互匹配的像素点对。
上述像素点对可以理解为对可见光光流场和红外光光流场进行特征提取和特征匹配操作后，确定特征点，如角点，同一个特征点在可见光光流场和红外光光流场中的像素组成像素点对，由于每个像素点对对应的是同一个特征点，因而，每个像素点对是相互匹配的。
步骤S410，基于像素点对的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
当确定出相互匹配的像素点对后，确认每个匹配的像素点对中，在可见光光流场中的像素的坐标，以及在红外光光流场中的像素的坐标，根据这些坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换关系，进而得到可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
本发明实施例提供的另一种相机组的同步方法，详细描述了应用预设的特征提取与匹配算法对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵的具体过程；首先在基于网络时间协议NTP服务技术对可见光相机和热成像相机进行时间同步后，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；然后基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；最后对可见光光流场和红外光光流场进行特征提取和特征匹配操作，确定出相互匹配的像素点对；基于像素点对的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。该方式一方面可以智能对齐可见光相机和热成像相机的时间，使可见光视频流和红外光视频流可以与相同的时间戳对齐，另一方面，还可以基于可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，从而提高可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
实施例五
本实施例提供了另一种相机组的同步方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵的具体过程；如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤S502，基于网络时间协议NTP服务技术对可见光相机和热成像相机进行时间同步。
步骤S504，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；其中，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对。
步骤S506，基于第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场。
步骤S508，分别提取可见光光流场包含的第一轮廓信息和红外光光流场包含的第二轮廓信息。
上述第一轮廓信息可以理解为，从可见光光流场中提取轮廓，通常提取较为明显的轮廓以便于配准，计算对应轮廓的面积、质心或轮廓线上的特征点等参数信息，可以以此作为配准依据对两种不同的图像进行配准；同样，上述第二轮廓信息可以理解为，从红外光光流场中提取轮廓，通常也会提取较为明显的轮廓以便于配准，可以计算该轮廓的面积、质心或轮廓线上的特征点等参数信息以作为配准依据。
步骤S510，基于对第一轮廓信息和第二轮廓信息进行匹配操作，确定出相互匹配的轮廓对。
在实际实现时，可以采用Hausdorff距离或其他轮廓匹配算法，对提取到的第一轮廓信息和第二轮廓信息进行匹配操作，确定出相互匹配的轮廓对。
步骤S512，基于轮廓对的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
当确定出相互匹配的轮廓对后，确认每个匹配的轮廓对中，在可见光光流场中的轮廓的相关坐标，同时确认在红外光光流场中的轮廓的相关坐标，比如，可以确认轮廓线上的特征点的坐标；根据这些轮廓的相关坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换关系，进而得到可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
本发明实施例提供的另一种相机组的同步方法，详细描述了应用预设的特征提取与匹配算法对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵的具体过程；首先在基于网络时间协议NTP服务技术对可见光相机和热成像相机进行时间同步后，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；然后基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；最后分别提取可见光光流场包含的第一轮廓信息和红外光光流场包含的第二轮廓信息，并根据这些信息确定出相互匹配的轮廓对，基于轮廓对的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。该方式一方面可以智能对齐可见光相机和热成像相机的时间，使可见光视频流和红外光视频流可以与相同的时间戳对齐，另一方面，还可以基于可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，从而提高可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
实施例六
本实施例提供了另一种相机组的同步方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵的具体过程；如图6所示，该方法包括如下步骤：
步骤S602，基于网络时间协议NTP服务技术对可见光相机和热成像相机进行时间同步。
步骤S604，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；其中，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对。
步骤S606，基于第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场。
步骤S608，通过滑动窗口的方式在可见光光流场中确定出目标对象对应的第一区域。
上述滑动窗口可以理解为预先设定一个较小的窗口，该窗口可以按照指定步长在可见光光流场中进行滑动；比如，可以设定一个较小的矩形框，或者可以抠出目标对象对应的区域作为滑动窗口，得到该目标对象的区域光流；上述目标对象可以是人脸、人体或图像中其他需要检测的事物等；在实际实现时，滑动窗口每滑动一次，通常会从滑动窗口所对应的区域中提取出相关特征，比如人脸特征，可以将所提取的相关特征送入到预先指定的分类器中，以确定当前滑动窗口中是否有目标对象，如果有，将该目标对象所对应的区域确定为第一区域。
步骤S610，在红外光光流场中查找第一区域对应的目标窗口；其中，目标窗口与该第一区域对应的滑动窗口的时间匹配。
考虑到同一时刻，在可见光光流场中和红外光光流场中，每个目标对象的光流信息基本一致，可以根据在可见光光流场中确定出的目标对象对应的第一区域的滑动窗口，在红外光光流场中查找到与第一区域对应的目标窗口。
上述目标窗口与该第一区域对应的滑动窗口的时间匹配可以是目标窗口和该第一区域对应的滑动窗口的起始时间和终止时间均相同或者时间差值在指定范围内。举例：第一区域对应的滑动窗口为2020年1月10日的8点10分10秒至8点10分40秒，则目标窗口可以为2020年1月10日的8点10分10秒至8点10分40秒，或者如果预先设定的时间差的指定范围为±5秒，则目标窗口可以为2020年1月10日的8点10分(10±5)秒至8点10分(40±5)秒。
步骤S612，基于目标对象对目标窗口包含的红外光光流场进行滤波，得到红外光光流场中目标对象对应的第二区域。
在红外光光流场中查找到的与第一区域对应的目标窗口中，通常包含较多噪声，在实际实现时，可以利用数学形态学等滤波方法或其他相关滤波算法，对目标窗口包含的红外光光流场进行滤波，以滤除噪声，然后提取出红外光光流场中目标对象对应的第二区域；由于红外光光流场和对应的热成像图像帧的尺寸完全一致，这样就可以准确得到热成像图像帧中目标对象对应的区域。
步骤S614，基于第一区域和第二区域的坐标，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
当得到可见光光流场中目标对象对应的第一区域，以及红外光光流场中目标对象对应的第二区域后，确认目标对象对应的第一区域的坐标以及目标对象对应的第二区域的坐标，在实际实现时，可以选择第一区域和第二区域的质心点坐标，也可以选择第一区域和第二区域中指定的特征点坐标，根据这些坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换关系，进而得到可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
本发明实施例提供的另一种相机组的同步方法，详细描述了应用预设的特征提取与匹配算法对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵的具体过程；首先在基于网络时间协议NTP服务技术对可见光相机和热成像相机进行时间同步后，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；然后基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；通过滑动窗口的方式在可见光光流场中确定出目标对象对应的第一区域，以及在红外光光流场中目标对象对应的第二区域；基于第一区域和第二区域的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。该方式一方面可以智能对齐可见光相机和热成像相机的时间，使可见光视频流和红外光视频流可以与相同的时间戳对齐，另一方面，还可以基于可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，从而提高可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
实施例七
本实施例提供了一种测温方法；如图7所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S702，通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，可见光相机和热成像相机为基于上述任一实施例中所述相机组的同步方法同步的相机。
在实际实现时，上述第三帧组中通常包括多个可见光图像帧；上述第四帧组中通常包括多个热成像图像帧。
步骤S704，对第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有目标对象的目标可见光图像帧和目标对象在目标可见光图像帧中的第一目标区域。
上述目标对象可以是人脸、人体或图像中其他需要检测的事物等；可以基于预设的目标对象检测算法，从可见光相机所采集的包含可见光图像帧的第三帧组中，检测是否包含有目标对象，将包含有目标对象的可见光图像帧确定为目标可见光图像帧，同时确定目标可见光图像帧中，目标对象所对应的第一目标区域。
步骤S706，从第四帧组中查找与目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧。
其中，目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧可以基于帧号确定，也可以基于目标可见光图像帧的时间和目标热成像图像帧的时间确定。
如果可见光相机和热成像相机已通过上述相机组的同步方法实现了时间和空间同步，可以根据目标可见光图像帧的时间戳，从热成像相机所采集的包含热成像图像帧的第四帧组中，查找该时间戳对应的热成像图像帧，即为目标热成像图像帧，这种基于时间戳确定目标热成像图像帧的方式精度较高。
步骤S708，基于可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵，确定第一目标区域在目标热成像图像帧中对应的第二目标区域。
由上述实施例可知，投影变换矩阵可以用于同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换；在实际实现时，可以从第一目标区域中选取指定特征点，将该指定特征点的坐标与投影变换矩阵相乘，计算得到目标热成像图像帧中对应的指定特征点的坐标，进而确定对应的第二目标区域。
步骤S710，基于第二目标区域的特征信息确定目标对象的温度。该特征信息可以是颜色分布特征或者色温特征等方面的信息。
考虑到可见光相机和热成像相机已通过上述相机组的同步方法进行同步，并且，上述第一目标区域是目标对象在目标可见光图像帧中所对应的区域，因此，通过上述步骤得到的第二目标区域即为目标对象在目标热成像图像帧中对应的区域；在目标热成像图像帧中，该第二目标区域所对应的特征信息可以确定出该第二目标区域的温度，该温度可以视为目标对象的温度。
对于每一个目标可见光图像帧，均执行上述步骤S706至步骤S710的测温操作过程。
本发明实施例提供的测温方法，首先通过已同步的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；然后对第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有目标对象的目标可见光图像帧和目标对象在目标可见光图像帧中的第一目标区域；从第四帧组中查找目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；基于投影变换矩阵，确定第一目标区域在目标热成像图像帧中对应的第二目标区域，进而根据第二目标区域的特征信息确定目标对象的温度。该方法通过采用时间和空间同步的可见光相机和热成像相机进行图像采集，提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度，进而提高了测温结果的准确性。
并且，该测量方式为非接触测量，在人流密度较大的情况下，可以提高排查效率，从而降低群体交叉感染的风险。
实施例八
本实施例提供了另一种测温方法，该方法在上述实施例的基础上实现；本实施例重点描述对第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有目标对象的目标可见光图像帧和目标对象在目标可见光图像帧中的第一目标区域的具体过程；本实施例中，目标对象为人脸和/或人体；在实际实现时，在人流密度较大的情况下，可能出现人员相互遮挡的情况，这时，可以根据实际情况选择目标对象，比如，当人脸被挡住，但人的身体没有被挡住时，可以以人体作为目标对象；当人的身体被挡住，但人脸没有被挡住时，可以以人脸作为目标对象；当人脸和身体都没有被挡住时，可以以人脸和人体作为目标对象；如图8所示，该方法包括如下步骤：
步骤S802，通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，可见光相机和热成像相机为基于上述任一实施例中所述相机组的同步方法同步的相机。
步骤S804，对第三帧组中的可见光图像帧进行人脸和/或人体检测，确定出包含有人脸和/或人体的目标可见光图像帧。
当目标对象为人脸时，从可见光相机所采集的包含可见光图像帧的第三帧组中，检测是否包含有人脸，将包含有人脸的可见光图像帧确定为目标可见光图像帧；当目标对象为人体时，从可见光相机所采集的包含可见光图像帧的第三帧组中，检测是否包含有人体，将包含有人体的可见光图像帧确定为目标可见光图像帧；当目标对象为人脸和人体时，从可见光相机所采集的包含可见光图像帧的第三帧组中，检测是否同时包含有人脸和对应的人体，将包含有人脸和人体的可见光图像帧确定为目标可见光图像帧。
步骤S806，在目标可见光图像帧中标识出人脸和/或人体的第一目标区域。
当目标对象为人脸时，在目标可见光图像帧中，标识出人脸所对应的第一目标区域；当目标对象为人体时，在目标可见光图像帧中，标识出人体所对应的第一目标区域；当目标对象为人脸和人体时，在目标可见光图像帧中，标识出人脸和人体所对应的第一目标区域。在实际实现时，该步骤S806可以通过以下步骤一和步骤二实现：
步骤一，基于预设的人脸分割技术对目标可见光图像帧进行图像分割，确定出人脸和/或人体对应的皮肤区域。
上述人脸分割技术可以用于对脸部位置进行提取以达到指定定位的需求，该人脸分割技术可以基于opencv实现，也可以利用NN(Neural Network，神经网络)的人脸分割技术(parsing)实现；当目标对象为人脸，且人脸未被遮挡时，采用预设的人脸分割技术，可以对人脸中最主要的特征如左右眼、额头、鼻子等从目标可见光图像帧中分割出来，当人脸被部分遮挡时，比如戴口罩时，可以将非遮挡的皮肤区域，如人眼区域、额头区域等从目标可见光图像帧中分割出来；当目标对象为人体，采用预设的人脸分割技术，可以将人体中非遮挡的皮肤区域，如胳膊、手等从目标可见光图像帧中分割出来；当目标对象为人脸和人体时，采用预设的人脸分割技术，可以将人脸和人体中非遮挡的皮肤区域，如人眼区域、额头区域或手等从目标可见光图像帧中分割出来。
步骤二，将皮肤区域标识为第一目标区域。
将上述确定出的人脸对应的非遮挡的皮肤区域，或者人体对应的非遮挡的皮肤区域，或者人脸和人体对应的非遮挡的皮肤区域标识为第一目标区域。
步骤S808，从第四帧组中查找与目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧。
步骤S810，基于可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵，确定第一目标区域在目标热成像图像帧中对应的第二目标区域。
步骤S812，基于同一人员的各个第一目标区域对各个第二目标区域分类，得到同一人员对应的各个第二目标区域。
在实际实现时，第三帧组中通常包含多个可见光图像帧，对于每个人员，可以基于在一个可见光图像帧中进行人脸和/或人体检测确定的目标人员的图像特征，定位出该目标人员在其他可见光图像帧中的像素区域，由于同一人员可能会出现在多个目标可见光图像帧中，这样可以得到与多个目标可见光图像帧分别对应的多个第一目标区域，通过上述步骤可以确定多个第一目标区域在目标热成像图像帧中分别对应的多个第二目标区域，即为同一人员所对应的各个第二目标区域。
步骤S814，基于第二目标区域的特征信息确定目标对象的温度。在实际实现时，该步骤S814可以具体包括：对于每个同一人员，均对该同一人员的各个第二目标区域对应的温度进行中值滤波，计算中值滤波后的温度的均值，得到该同一人员的温度。
上述中值滤波可以将每一温度值设置为该温度值的一个邻域窗口内的所有温度值的中值，以消除孤立的噪声点；对于每个同一人员，如果同一人员对应多个第二目标区域，由于每个第二目标区域都有对应的温度，这样可以得到同一人员的多个温度；对该同一人员的各个第二目标区域对应的多个温度均进行中值滤波处理，去除干扰温度，得到可供参考的温度，再计算所得到的多个可供参考的温度的均值，得到该同一人员的稳定的准确温度。该过程主要是针对同一人员在不同的目标热成像图像帧中的温度可能产生漂移的问题，结合人脸和/或人体跟踪信息，对获得的该同一人员的各个第二目标区域对应的温度做时域中值滤波，以获得稳定的温度。
步骤S816，基于预存的档案库对每个目标可见光图像帧中的第一目标区域的人脸和/或人体进行特征识别，确定出每个目标可见光图像帧包含的人员的身份标识。
上述档案库中通常预先保存有人脸，或者人体，或者人脸和人体的特征模板，以及对应的身份标识信息；上述身份标识用于对人员身份进行区分，通常每个人员具有唯一的身份标识；提取每个目标可见光图像帧中的第一目标区域的人脸，或者人体，或者人脸和人体的特征，比如，人脸由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部构成，对这些局部和它们之间结构关系的几何描述，可作为识别人脸的重要特征；将所提取的特征与预存的档案库中存储的特征模块进行匹配、识别和比较，根据相似程度确定出每个目标可见光图像帧包含的人员的身份标识。
步骤S818，按照每个人员的身份标识将第一目标区域分类，得出包含同一人员的多个目标可见光图像帧中的第一目标区域。
在实际实现时，第三帧组中通常包含多个可见光图像帧，对于每个人员，同一人员可能会出现在多个目标可见光图像帧中，可以根据每个人员的身份标识对第一目标区域进行分类，这样可以得到每个身份标识对应的多个目标可见光图像帧分别对应的多个第一目标区域，即为包含同一人员的多个第一目标区域。
步骤S820，将每个人员的身份标识与确定出的该人员的温度进行关联。
以目标对象为人脸为例进行说明，指定人脸所对应的人员的身份标识为001，通过上述步骤确定的该人员的温度为36.5℃，可以将该人员的身份标识001和温度36.5℃进行绑定。
步骤S822，在指定设备上显示关联后的身份标识和身份标识对应的温度。
上述指定设备可以是计算机或其他显示装置，该指定设备可以显示绑定后的身份标识和身份标识对应的温度。
本发明实施例提供的测温方法，首先对第三帧组中的可见光图像帧进行人脸和/或人体检测，确定出包含有人脸和/或人体的目标可见光图像帧以及人脸和/或人体在目标可见光图像帧中的第一目标区域；基于投影变换矩阵，确定第一目标区域在目标热成像图像帧中对应的第二目标区域。基于同一人员的各个第一目标区域对各个第二目标区域分类，得到同一人员对应的各个第二目标区域，进而确定出目标对象的温度。同时，结合人脸识别技术可以准确知道每个人员的身份标识，最后将每个人员的身份标识与确定出的该人员的温度进行关联。该方法针对每个人员，可以提供一张或多张带有温度的图片，对多个温度进行处理后，得到该人员的温度，该方式可以有效地减少误判，同时还实现了每个人员的身份标识与对应温度的关联。
另外，通过预设的人脸分割技术，可以实现非遮挡皮肤区域与周围环境进行像素级的“分割”，准确检测出人员非遮挡皮肤区域的温度，大大提高其测温准确性，避免由于口罩等遮挡物导致的温度漂移的问题。
再者，基于目标热成像图像帧中所检测的目标对象的坐标位置，可以在相应的可见光图像帧中查找该坐标对应的区域，进而可以对该区域中的目标对象进行物体类别检测，比如，可以利用神经网络模型对可见光图像帧中该区域的目标对象进行物体类别检测，即可确定目标对象的物体类别。
为进一步理解上述实施例，下面提供一种测温方法的示意图，如图9所示，主要包括智能相机功能实现模块、自适应光流对齐模块和实时展示和报警模块；其中，智能相机功能实现模块用于实现可见光下的抓拍，检测和识别等；自适应光流对齐模块用于实现双光双流对齐(相当于上述可见光相机和热成像相机的时间同步；可见光光流场和红外光光流场空间对齐)；实时展示和报警模块用于展示人脸推图和温度信息，当温度超过预设阈值时，进行报警。
通过智能相机(相当于上述可见光相机)在可见光状态下，对指定区域进行图像采集，得到可见光视频流(相当于上述包含可见光图像帧的第一帧组)；通过热成像相机在红外光状态下，对指定区域进行图像采集，得到红外光视频流(相当于上述包含热成像图像帧的第二帧组)；可见光视频流和红外光视频流输入到自适应光流对齐模块，以使可见光相机和热成像相机的时间同步，以及可见光光流场和红外光光流场空间对齐，进而确定对齐关系(相当于上述可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵)；根据预设的人脸检测识别算法以及人脸分割算法对智能相机功能实现模块采集的可见光图像帧中的人脸图像进行图像分割，确定出像素级人脸皮肤区域；基于上述对齐关系，确定像素级人脸皮肤区域在目标热成像图像帧中对应的区域；基于该区域的温度确定人脸的温度；通过指定设备展示所得到的人脸推图以及对应的温度信息，当温度超过预设阈值时，可以进行报警提示。
下面还提供一种自适应光流对齐模块的示意图；如图10所示，基于可见光视频流，通过NN(神经网络)预测光流信息，提取光流帧1(相当于上述可见光光流场)，根据所输入的人脸检测框信息(包括人脸检测框的坐标和人脸所对应的身份标识)，确定可见光光流场中人脸区域对应的光流图，通过空间匹配算法做相关滤波，在红外光光流场中确定人脸区域对应的光流图，经过滤波处理，得到红外光光流场中人脸对应的红外光区域。
下面还提供另一种测温方法的示意图，如图11所示，包括红外相机(相当于上述热成像相机)、AI(Artificial Intelligence，人工智能)相机(相当于上述可见光相机)、自适应光流对齐模块等；红外相机用于对指定区域进行图像采集，得到包含热成像图像帧的第四帧组，第四帧组中的热成像图像帧可以以红外光视频流的形式发送到自适应光流对齐模块；AI相机用于对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组，第三帧组中的可见光图像帧可以以可见光视频流的形式发送到自适应光流对齐模块；红外相机所采集的热成像图像帧，可以基于SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)得到buffer温度图；根据预设的人脸检测识别算法以及人脸分割算法对AI相机所采集的可见光图像帧中的人脸图像进行图像分割，确定出像素级人脸皮肤区域；上述自适应光流对齐模块的输出基于RTSP(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)进行传输，将上述自适应光流对齐模块的输出、buffer温度图、像素级人脸皮肤区域以及人脸检测识别算法进行对齐双光处理，最终得到人脸红外光抓拍图、人脸可见光抓拍图以及温度信息；并且，为了避免出现同一人员在不同帧的温度可能产生漂移的问题，可以针对同一人员在每个目标热成像图像帧中的每帧track(跟踪)信息，结合NN算法，得到同一人员的多个目标可见光图像帧。
实施例九
对应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种相机组的同步装置的结构示意图，相机组包括可见光相机和热成像相机，如图12所示，该装置包括：第一采集模块121，用于通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；提取模块122，用于基于第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场；第一确定模块123，用于对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
本发明实施例提供的相机组的同步装置，通过可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；基于第一帧组中的可见光图像帧和第二帧组中的热成像图像帧，分别提取对应的可见光光流场和红外光光流场；对可见光光流场和红外光光流场进行空间对齐，确定用于参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换的投影变换矩阵。该装置基于可见光光流场和红外光光流场进行相机的空间对齐，从而提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度。
进一步的，所述装置还包括时间同步模块120，用于对可见光相机和热成像相机进行时间同步；具体用于：按照设定的规则，触发可见光相机和热成像相机向指定服务器进行时间同步操作，以使可见光相机和热成像相机的时间同步。
进一步的，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对；所述投影变换矩阵用于所述参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换。
进一步的，第一确定模块123还用于：对可见光光流场和红外光光流场进行特征提取和特征匹配操作，确定出相互匹配的像素点对；基于像素点对的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
进一步的，第一确定模块123还用于：分别提取可见光光流场包含的第一轮廓信息和红外光光流场包含的第二轮廓信息；基于对第一轮廓信息和第二轮廓信息进行匹配操作，确定出相互匹配的轮廓对；基于轮廓对的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
进一步的，第一确定模块123还用于：通过滑动窗口的方式在可见光光流场中确定出目标对象对应的第一区域；在红外光光流场中查找第一区域对应的目标窗口；其中，所述目标窗口与所述第一区域对应的滑动窗口的时间匹配；基于目标对象对目标窗口包含的红外光光流场进行滤波，得到红外光光流场中目标对象对应的第二区域；基于第一区域和第二区域的坐标确定可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵。
本发明实施例所提供的相机组的同步装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，相机组的同步装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例十
对应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种测温装置的结构示意图，如图13所示，该装置包括：第二采集模块130，用于通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，可见光相机和热成像相机为基于上述实施例中任一项相机组的同步方法同步的相机；第二确定模块131，用于对第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有目标对象的目标可见光图像帧和目标对象在目标可见光图像帧中的第一目标区域；测温模块133，用于从第四帧组中查找目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；基于可见光相机和热成像相机间的投影变换矩阵，确定第一目标区域在目标热成像图像帧中对应的第二目标区域；基于第二目标区域的特征信息确定目标对象的温度。
本发明实施例提供的测温装置，首先通过已同步的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；然后对第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有目标对象的目标可见光图像帧和目标对象在目标可见光图像帧中的第一目标区域；从第四帧组中查找目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；基于投影变换矩阵，确定第一目标区域在目标热成像图像帧中对应的第二目标区域，进而根据第二目标区域的特征信息确定目标对象的温度。该装置通过采用时间和空间同步的可见光相机和热成像相机进行图像采集，提高了可见光相机和热成像相机之间图像数据的同步精度，进而提高了测温结果的准确性。
并且，该测量方式为非接触测量，在人流密度较大的情况下，可以提高排查效率，从而降低群体交叉感染的风险。
进一步的，目标对象为人脸和/或人体；第二确定模块131还用于：对第三帧组中的可见光图像帧进行人脸和/或人体检测，确定出包含有人脸和/或人体的目标可见光图像帧；在目标可见光图像帧中标识出人脸和/或人体的第一目标区域。
进一步的，第二确定模块131还用于：基于预设的人脸分割技术对目标可见光图像帧进行图像分割，确定出人脸和/或人体对应的皮肤区域；将皮肤区域标识为第一目标区域。
进一步的，该装置还用于：基于预存的档案库对每个目标可见光图像帧中的第一目标区域的人脸和/或人体进行特征识别，确定出每个目标可见光图像帧包含的人员的身份标识；按照每个人员的身份标识将第一目标区域分类，得出包含同一人员的多个目标可见光图像帧中的第一目标区域。
进一步的，该装置还用于：基于同一人员的各个第一目标区域对各个第二目标区域分类，得到同一人员对应的各个第二目标区域；测温模块133用于：对于每个同一人员，均对该同一人员的各个第二目标区域对应的温度进行中值滤波，计算中值滤波后的温度的均值，得到该同一人员的温度。
进一步的，该装置还用于：将每个人员的身份标识与确定出的该人员的温度进行关联；在指定设备上显示关联后的身份标识和身份标识对应的温度。
本发明实施例所提供的测温装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，测温装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例十一
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理设备运行时执行上述相机组的同步方法，或者上述测温方法的步骤。
本发明实施例所提供的一种相机组的同步方法、测温方法、装置及电子系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种相机组的同步方法，其特征在于，所述相机组包括可见光相机和热成像相机，所述方法包括：
通过所述可见光相机和所述热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；
基于所述第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于所述第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场；
对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵；其中，所述投影变换矩阵用于将所述可见光图像帧中指定位置的坐标转换为所述热成像图像帧中对应位置的坐标，从而实现所述可见光相机和所述热成像相机间空间对齐。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述可见光相机和所述热成像相机进行时间同步。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述可见光相机和所述热成像相机进行时间同步的步骤包括：
按照设定的规则，触发所述可见光相机和所述热成像相机向指定服务器进行时间同步操作，以使所述可见光相机和所述热成像相机的时间同步。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，同一时刻的可见光图像帧与热成像图像帧组成参考图像帧对；所述投影变换矩阵用于所述参考图像帧对中的可见光图像帧与热成像图像帧间的坐标转换。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵的步骤，包括：
对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行特征提取和特征匹配操作，确定出相互匹配的像素点对；
基于所述像素点对的坐标确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵的步骤，包括：
分别提取所述可见光光流场包含的第一轮廓信息和所述红外光光流场包含的第二轮廓信息；
基于对所述第一轮廓信息和所述第二轮廓信息进行匹配操作，确定出相互匹配的轮廓对；
基于所述轮廓对的坐标确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵的步骤，包括：
通过滑动窗口的方式在所述可见光光流场中确定出目标对象对应的第一区域；
在所述红外光光流场中查找所述第一区域对应的目标窗口；其中，所述目标窗口与所述第一区域对应的滑动窗口的时间匹配；
基于所述目标对象对所述目标窗口包含的红外光光流场进行滤波，得到所述红外光光流场中所述目标对象对应的第二区域；
基于所述第一区域和所述第二区域的坐标，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵。
8.一种测温方法，其特征在于，所述方法包括：
通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，所述可见光相机和热成像相机为基于权利要求1至7中任一项所述相机组的同步方法同步的相机；
对所述第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有所述目标对象的目标可见光图像帧和所述目标对象在所述目标可见光图像帧中的第一目标区域；
从所述第四帧组中查找与所述目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；
基于所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵，确定所述第一目标区域在所述目标热成像图像帧中对应的第二目标区域；
基于所述第二目标区域的特征信息确定所述目标对象的温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标对象为人脸和/或人体；
对所述第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有所述目标对象的目标可见光图像帧和所述目标对象在所述目标可见光图像帧中的第一目标区域的步骤包括：
对所述第三帧组中的可见光图像帧进行人脸和/或人体检测，确定出包含有人脸和/或人体的目标可见光图像帧；
在所述目标可见光图像帧中标识出所述人脸和/或人体的第一目标区域。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述目标可见光图像帧中标识出所述人脸和/或人体的第一目标区域的步骤，包括：
基于预设的人脸分割技术对所述目标可见光图像帧进行图像分割，确定出人脸和/或人体对应的皮肤区域；
将所述皮肤区域标识为第一目标区域。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于预存的档案库对每个所述目标可见光图像帧中的所述第一目标区域的人脸和/或人体进行特征识别，确定出每个所述目标可见光图像帧包含的人员的身份标识；
按照每个所述人员的身份标识将所述第一目标区域分类，得出包含同一人员的多个所述目标可见光图像帧中的第一目标区域。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述同一人员的各个所述第一目标区域对各个所述第二目标区域分类，得到所述同一人员对应的各个第二目标区域；
基于所述第二目标区域的特征信息确定所述目标对象的温度的步骤，包括：
对于每个所述同一人员，均对该同一人员的各个第二目标区域对应的温度进行中值滤波，计算中值滤波后的温度的均值，得到该同一人员的温度。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将每个所述人员的身份标识与确定出的该人员的温度进行关联；
在指定设备上显示关联后的身份标识和所述身份标识对应的温度。
14.一种相机组的同步装置，其特征在于，所述相机组包括可见光相机和热成像相机，所述装置包括：
第一采集模块，用于通过所述可见光相机和所述热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第一帧组和包含热成像图像帧的第二帧组；
提取模块，用于基于所述第一帧组中的可见光图像帧提取可见光光流场，基于所述第二帧组中的热成像图像帧提取红外光光流场；
第一确定模块，用于对所述可见光光流场和所述红外光光流场进行空间对齐，确定所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵；其中，所述投影变换矩阵用于将所述可见光图像帧中指定位置的坐标转换为所述热成像图像帧中对应位置的坐标，从而实现所述可见光相机和所述热成像相机间空间对齐。
15.一种测温装置，其特征在于，所述装置包括：
第二采集模块，用于通过相机组中的可见光相机和热成像相机对指定区域进行图像采集，得到包含可见光图像帧的第三帧组和包含热成像图像帧的第四帧组；其中，所述可见光相机和热成像相机为基于权利要求1至7中任一项所述相机组的同步方法同步的相机；
第二确定模块，用于对所述第三帧组进行目标对象检测，确定出包含有所述目标对象的目标可见光图像帧和所述目标对象在所述目标可见光图像帧中的第一目标区域；
测温模块，用于从所述第四帧组中查找与所述目标可见光图像帧对应的目标热成像图像帧；基于所述可见光相机和所述热成像相机间的投影变换矩阵，确定所述第一目标区域在所述目标热成像图像帧中对应的第二目标区域；基于所述第二目标区域的特征信息确定所述目标对象的温度。
16.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括：相机组和服务器，所述相机组包括可见光相机和热成像相机；
所述服务器包括图像输入装置、处理器和存储装置；
所述图像输入装置，用于获取所述相机组采集的图像数据；
所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的相机组的同步方法或权利要求8至13任一项所述的测温方法。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理设备运行时执行如权利要求1至7任一项所述的相机组的同步方法或权利要求8至13任一项所述的测温方法。
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