CN111358443A - 体温监测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种体温监测方法及装置。所述体温监测方法包括：接收可见光摄像机拍摄人脸而获取的第一图像；识别出人脸在第一图像中的位置；接收热成像摄像机拍摄人脸而获取的第二图像，其中热成像摄像机和可见光摄像机的光轴同心；根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像；根据人脸在第二图像中的热成像获取人脸的多个预定部位温度；根据所述多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为所述人脸的温度；判断人脸的温度是否达到预设温度阈值；在人脸的温度达到预设温度阈值时，执行预定操作。本发明能够提高体温监测的效率，降低操作人员被传染的风险。
Description
技术领域
本发明涉及人脸识别技术领域和热成像技术领域，具体地涉及一种体温监测方法及体温监测装置。
背景技术
流感等疫情的一个最直观表现就是患者的体温升高，因此在幼儿园、中小学、医院、边检口岸、车站等人员聚集区的高发区域有效监测各个人员的体温，是控制流感等疫情传播的一个行之有效方法。现有技术通常采用体温计或者额温枪来监测可疑人员的体温，但是此类体温检测方法都需要人工操作，不仅速度慢、效率低、增加操作人员的工作负担，而且会增加操作人员被传染的风险，尤为重要的是，人员聚集区的人流量巨大，现有方式难以逐个筛查，效果难以保证，另外，现有技术只能根据人工监测结果实现预警，无法实现自动预警。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种体温监测方法及装置，以解决人工监测体温的低效及在人流量巨大时无法实现逐个监测的问题。
本发明提供的一种体温监测方法，包括：
接收可见光摄像机拍摄人脸而获取的第一图像；
识别出人脸在所述第一图像中的位置；
接收热成像摄像机拍摄所述人脸而获取的第二图像，其中所述热成像摄像机和所述可见光摄像机的光轴同心；
根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像；
根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度；
根据所述多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为所述人脸的温度；
判断所述人脸的温度是否达到预设温度阈值；
在所述人脸的温度达到预设温度阈值时，执行预定操作。
可选地，所述体温监测方法还包括：根据所述第一图像检测所述人脸是否有面部遮挡物；
在所述人脸有面部遮挡物时，根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度，包括：提示去除所述面部遮挡物，并重新拍摄获取第二图像直至获取人脸无面部遮挡物时的多个预定部位温度；或者，获取所述人脸的额头区域的多个测量点的温度；
在所述人脸无面部遮挡物时，执行所述根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度这一步骤。
可选地，所述根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像，包括：
将所述第一图像和第二图像的中心重合显示于一显示屏上；
以所述显示屏的相垂直的两条边为横坐标轴和纵坐标轴、所述两条边的交点为原点，建立直角坐标系；
获取所述第一图像中人脸成像在所述直角坐标系中的坐标区域；
将所述第二图像的位于所述坐标区域的成像作为人脸的热成像。
可选地，所述光摄像机的水平拍摄视角大于所述热成像摄像机的水平拍摄视角。
可选地，所述根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度之后，所述体温监测方法还包括：
识别出所述第一图像中的人脸成像；
将所述人脸成像与预设的人脸图像数据库进行比对；
在比对成功时，显示屏显示所述第一图像中的人脸成像或者所述人脸图像数据库中预存的人脸图像、本次获取的人脸的温度、以及所述人脸成像在人脸图像数据库中对应的个人身份信息；
在比对未成功时，显示屏显示所述人脸成像及本次获取的人脸的温度。
本发明提供的一种体温监测装置，包括：
可见光摄像机，用于拍摄人脸而获取第一图像；
热成像摄像机，用于拍摄所述人脸而获取第二图像，其中所述热成像摄像机和可见光摄像机的光轴同心；
处理器，所述可见光摄像机和热成像摄像机分别与所述处理器连接，所述处理器用于接收所述第一图像并识别出人脸在所述第一图像中的位置，及接收所述第二图像并根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像，以及根据人脸在第二图像中的热成像获取人脸的多个预定部位温度，并根据所述多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为所述人脸的温度，以及判断所述人脸的温度是否达到预设温度阈值，在所述人脸的温度达到预设温度阈值时执行预定操作。
可选地，所述处理器还用于根据所述第一图像检测所述人脸是否有面部遮挡物，
在检测到所述人脸有面部遮挡物时，所述处理器用于提示去除所述面部遮挡物，并控制所述热成像摄像机重新拍摄获取第二图像直至获取人脸无面部遮挡物时的多个预定部位温度；或者，获取所述人脸的额头区域的多个测量点的温度；
在检测到所述人脸无面部遮挡物时，所述处理器用于根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度。
可选地，所述体温监测装置还包括与处理器连接的显示屏，用于在处理器的控制下将所述第一图像和第二图像的中心重合显示；
所述处理器用于以所述显示屏的相垂直的两条边为横坐标轴和纵坐标轴、所述两条边的交点为原点，建立直角坐标系，以及获取所述第一图像中人脸成像在所述直角坐标系中的坐标区域，并将所述第二图像的位于所述坐标区域的成像作为人脸的热成像。
可选地，所述光摄像机的水平拍摄视角大于所述热成像摄像机的水平拍摄视角。
可选地，所述体温监测装置还包括与所述处理器连接的显示屏，所述处理器还用于识别出所述第一图像中的人脸成像，并将所述人脸成像与预设的人脸图像数据库进行比对；在比对成功时，所述显示屏在所述处理器的控制下显示所述第一图像中的人脸成像或者所述人脸图像数据库中预存的人脸图像、本次获取的人脸的温度、以及所述人脸成像在人脸图像数据库中对应的个人身份信息；在比对未成功时，所述显示屏在所述处理器的控制下显示所述人脸成像及本次获取的人脸的温度。
本发明通过热成像摄像机采集人脸的热成像、可见光摄像机采集人脸成像，人脸成像用于定位人脸在热成像中的位置，热成像用于确定人脸的温度，即通过热成像摄像机和可见光摄像机结合的方式实现人体体温监测，取代人工测温，速度快、效率高、降低操作人员的工作负担，摄像机邻近待监测人员，而使得操作人员远离可疑人员，降低操作人员被传染的风险，而且自动化操作有利于在人流量巨大时实现逐个筛查，保证疫情防控效果，另外，在人脸的温度达到预设温度阈值时，自动执行预警等预定操作，可以实现自动化预警。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明一实施例的体温监测装置的原理框示意图；
图2是本发明一实施例的体温监测方法的流程示意图；
图3是本发明确定人脸在第二图像中的热成像的方法一实施例的流程示意图；
图4是显示屏显示第一图像和第二图像一实施例的示意图；
图5是本发明另一实施例的体温监测方法的流程示意图；
图6是本发明一实施例的处理器的结构示意图；
图7是本发明一实施例的处理器的局部电路等效示意图；
图8是本发明另一实施例的处理器的电路等效示意图；
图9是本发明第一实施例的体温监测装置的局部结构示意图；
图10是图9所示的体温监测装置的局部分解示意图；
图11是本发明第二实施例的体温监测装置的结构示意图；
图12是本发明第三实施例的体温监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
图1是本发明一实施例的体温监测装置的结构示意图。请参阅图1所示，所述体温监测装置10包括处理器11，以及分别与该处理器11连接的可见光摄像机12、热成像摄像机13和显示屏14。
可见光摄像机12用于拍摄周围环境中的人脸并获取第一图像。该可见光摄像机12的输出端口可以采用USB接口，清晰度可以大于或等于两百万像素。该可见光摄像机12可以采用红外摄像机，或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器，有利于在光线较暗的环境中，红外摄像机依然可以较清晰的拍摄人脸并获取含有该人脸的第一图像。
热成像摄像机13的工作原理就是热红外成像技术，其核心就是热像仪，能够探测微小温差，将温差转换成实时视频图像显示出来。但是只能看到人和物体的热轮廊，看不清人和物体的真实面目。
热成像摄像机13用于拍摄人脸并获取第二图像，该第二图像是热成像图像，而第一图像是类同于照片的实景成像，两者均是拍摄同一人脸而成像得到。热成像摄像机13可采用带有温度较准的面阵型热成像图像传感器，其输出端口可以采用网络接口，可以为有线网络接口或者无线网络接口，感光波长介于7～14um之间，水平拍摄视角为38度，分辨率为220*160，温度检测精度为±0.5摄氏度。
为了减少后续识别人脸成像和热成像的计算量，所述热成像摄像机13和可见光摄像机12的光轴同心，于此，这两台摄像机的取景视场可以基本重合，所拍摄的景物成像可以基本重合。
处理器11是体温监测装置10的控制中心，利用各种接口和线路连接体温监测装置10的其余各个元件，通过调用及运行预存的软件程序，执行体温监测装置10的各种功能和处理数据，从而实现对人体的体温监测。其中，所述预存的软件程序可以存储于处理器11自身集成的存储器中，也可以存储于与该处理器11连接的存储器中，该外接的存储器可以包括高速随机存储器或非易失性存储器，例如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器，当然，该外接的存储器也可以进一步包括相对于处理器11远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至体温监测装置10。所述网络包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
处理器11从存储器中调用相关程序，执行如图2所示的操作：
S11：接收可见光摄像机12拍摄人脸而获取的第一图像，并识别出人脸在该第一图像中的位置。
其中，可基于人脸识别算法识别出人脸在该第一图像中的位置。
S12：接收热成像摄像机13拍摄人脸而获取的第二图像。
S13：根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像。
在一具体实施例中，第一图像和第二图像分别为可见光摄像机12和热成像摄像机13同一时刻抓拍到的图片。
人脸在第二图像中的热成像轮廓通常与其周围环境中物体的热成像轮廓糅合，而变得非常模糊，很难通过肉眼或者人脸识别算法确定出第二图像中哪一部分是人脸的热成像，而人脸在第一图像中的成像(以下统称人脸成像)则不同，第一图像中的人脸成像轮廓清晰，通过人脸识别算法可以较轻易的识别出来。因此，所述处理器11可以通过第一图像中人脸成像来确定第二图像中人脸的热成像。
结合图3和图4所示，具体而言：
S131：将第一图像121和第二图像131的中心重合显示于显示屏14上。
鉴于热成像摄像机13和可见光摄像机12的光轴同心，人脸在第一图像121和第二图像131中的成像位置重合。
为了确保第二图像131中所有物体(包括人脸)的热成像均能与第一图像121中的相重合，第一图像121应至少完全覆盖第二图像131，在一具体实施例中，第一图像121的四个边缘可以略外伸于第二图像131的，于此，可见光摄像机12的水平拍摄视角可以略大于热成像摄像机13的水平拍摄视角。若热成像摄像机13的水平拍摄视角为38°，则可见光摄像机12的水平拍摄视角可以略大于38°。
S132：以显示屏14的相垂直的两条边为横坐标轴和纵坐标轴、所述两条边的交点为原点，建立直角坐标系。
如图4所示，以显示屏14的底边为横坐标轴x，左侧边为纵坐标轴y，左下角顶点为原点O，建立直角坐标系。该直角坐标系的横坐标轴x和纵坐标轴y的刻度尺寸可以根据实际需要进行设置。
所述第一图像121和第二图像131的尺寸是预先可知的，于此，显示于显示屏14上的第一图像121和第二图像131的各个边缘和顶点在该直角坐标系中的坐标是可以确定的。
S133：获取第一图像121中人脸成像在直角坐标系中的坐标区域。
人脸成像在第一图像121中实质上就是很多个像素点，这些显示于显示屏14上的像素点在直角坐标系中的坐标是可知的。于此即可得到第一图像121中人脸成像在直角坐标系中的坐标区域。
如图4所示，选定人脸成像在显示屏14上的所示区域为矩形，该矩形区域的四个顶点的坐标分别为(x1,y1)、(x1,y2)、(x2,y2)、(x2,y1)。于此，通过检测该矩形区域的四个顶点，即可确定获取第一图像121中人脸成像在直角坐标系中的坐标区域。
S134：将第二图像131的位于坐标区域的成像作为人脸的热成像。
也就是说，将第二图像131的与第一图像121中的人脸成像相重叠部分的成像作为人脸的热成像。
根据热成像中各部分的颜色即可确定对应的温度，一般来说，颜色越红部分对应的温度越高，由此步骤S14即可得到人脸的温度。
S14：根据人脸在第二图像中的热成像获取人脸的多个预定部位温度。
S15：根据多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为人脸的温度。
人脸包括额头、眼部、嘴巴、脸颊等部位，本发明实施例可获取这些部位的最高温度，即这些部位在第二图像中的颜色最红处对应的温度。然后对这些部位的最高温度从高到低进行排序，例如额头温度37℃、眼部36.8℃、嘴巴36.6℃、脸颊36.5℃。接着，选择最前的例如3个部位的温度并取平均值，得到平均值36.8℃，确定人脸温度为36.8℃。
应理解，所述人脸的多个预定部位也可以是同一面部器官的多个部位，例如额头的多个预定部位。一般来说，额头的温度可作为人脸的温度，并作为人体温度，本发明实施例可以根据第二图像中人脸所有部位的温度平均值作为人脸的温度，也可以根据由高到底的顺序，选取最前的几个人脸部位的温度平均值作为人脸的温度。
基于上述步骤S11～S15，处理器11通过热成像摄像机13和可见光摄像机12结合的方式实现人体体温监测，取代人工测温，速度快、效率高、降低操作人员的工作负担，摄像机邻近待监测人员，而使得操作人员远离可疑人员，被传染的风险较低，而且自动化操作有利于在人流量巨大时实现逐个筛查，例如只要处理器11、可见光摄像机12和热成像摄像机13的处理速度足够快速即可实现逐个筛查，又例如增加处理器11、可见光摄像机12和热成像摄像机13的数量，也可以实现逐个筛查，从而能够做到不遗漏，保证疫情防控效果。
S16：判断人脸的温度是否达到预设温度阈值。
在人脸的温度达到预设温度阈值时，执行步骤S17。
而在人脸的温度未达到预设温度阈值时，处理器11可以对下一个人员进行体温监测，即继续执行步骤S11～S15。
S17：执行预定操作。
基于本步骤S16，处理器11可以实现自动预警等预定操作。举例而言，如果将预设温度阈值设置为38℃，则在步骤S15中监测到人脸的温度大于或等于38℃时，处理器11即发出预警。其中，预警可采用以声光、语音、特殊的字符提示或相结合的方式。
当然，除自动预警之外，预定操作还可以包括将人脸图像和本次获取的人脸的温度一并上传至服务器、云端和/或预定App。
在实际应用场景中，火车站等公共场所的人员大多会带有口罩，也会有人戴着眼镜，还会有人的刘海遮挡住额头区域。考虑到这些面部遮挡物会部分覆盖人脸，为确保人体温度检测的准确度，本发明实施例可以根据可见光摄像机12拍摄的第一图像首先检测人脸是否有面部遮挡物，在人脸无面部遮挡物时，执行前述实施例的步骤。
而在检测到人脸有面部遮挡物时，例如额头有刘海遮档时，可以通过语音播报或者由现场工作人员提示去除该被检测人员的面部遮挡物，并重新拍摄获取第二图像直至获取人脸无面部遮挡物时的多个预定部位温度，并根据前述步骤得到人脸的温度。或者，获取所述人脸的额头区域的多个测量点的温度，并将这些测量点的温度平均值作为人脸的温度，具体地，本发明实施例可以根据由高到底的顺序，选取额头区域中最前的几个测量点的温度平均值作为人脸的温度。
对于不同于上述步骤S11～S17的体温监测方法，处理器11从存储器中调用相关程序而执行的操作是不同的。例如，在另一种体温监测方法中，处理器11调用相关程序而执行的操作如下S21～S292：
S21：接收可见光摄像机12拍摄人脸而获取的第一图像，并识别出人脸在该第一图像中的位置。
S22：接收热成像摄像机13拍摄人脸而获取的第二图像。
S23：根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像。
S24：根据人脸在第二图像中的热成像获取人脸的多个预定部位温度。
S25：根据多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为人脸的温度。
S26：判断人脸的温度是否达到预设温度阈值。
在人脸的温度达到预设温度阈值时，执行步骤S27。
而在人脸的温度未达到预设温度阈值时，处理器21可以对下一个人员进行体温监测，即继续执行步骤S21～S26。
S27：执行预定操作。
其中步骤S21～S27的操作，可参阅前述，此处不再赘述。
S28：识别出所述第一图像中的人脸成像。
S29：将人脸成像与预设的人脸图像数据库进行比对。
S291：在比对成功时，显示屏14显示第一图像中的人脸成像或者人脸图像数据库中预存的人脸图像、本次获取的人脸的温度、以及人脸成像在人脸图像数据库中对应的个人身份信息。
S292：在比对未成功时显示屏14显示人脸成像及本次获取的人脸的温度。
在前述实施例的基础上，本实施例将可见光摄像机12拍摄的人脸成像与预设的人脸图像数据库进行比对，并根据比对结果进行对应操作。该预设的人脸图像数据库可视为已注册人脸库。
本实施例将现场提取人员的人脸图像与已注册人脸库进行比对，如果比对发现是已注册人员，则输出预先录入的相关个人身份信息，例如姓名、年龄、隐藏部分数字的身份证号码等，如果比对发现并非已注册人员，则输出现场抓取的人脸图像(即人脸图片)。
由此，在步骤S291中比对成功时，显示屏14显示的信息包括预存的人脸图像(也可以是本次现场抓拍的人脸图像)、本次获取的人脸的温度、及个人身份信息；在步骤S292中未比对成功时，处理器11无法获知该人员的个人身份信息，显示屏14显示的信息包括本次现场抓取的人脸图像以及本次获取的人脸的温度，而无法显示个人身份信息。
进一步地，在未比对成功时，处理器11可以将该人员的人脸图像和本次获取的人脸的温度一并上传至服务器、云端和/或预定App，在记录信息的同时，也可以用于后续体温监测与疫情防治。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种体温监测方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器(包括处理器11)进行加载和执行。为此，本发明实施例提供一种可读存储介质，其存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的任一种体温监测方法中的步骤。
该可读存储介质可以为只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该可读存储介质中存储的指令，可以执行本发明实施例提供的任一种体温监测方法中的步骤，因此，可以实现本发明实施例提供的任一种体温监测方法所能实现的有益效果，此处不再赘述。
对于图1所示实施例的体温监测装置10，处理器11调用指令执行各个步骤，需要处理器11具有良好的运算效能，为实现于此，本发明实施例提供具有如下图6所示结构的处理器11。
图6是本发明一实施例的处理器的结构示意图。如图6所示，所述处理器11包括基板110、连接部111以及多个运算芯片112。
该基板110可视为PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)，用于贴装处理器11的各电子器件(包括连接部111以及多个运算芯片112)，其形状包括但不限于为一字条状。
连接部111用于信号及电力传输，可见光摄像机12、热成像摄像机13和显示屏14分别与连接部111连接，该连接部111还与多个运算芯片112连接。连接部111和多个运算芯片112分别连接在基板110的一端部，或者中部、背部、侧边等，此处不做限定。
多个运算芯片112用于前述各个操作步骤相关的数据计算，多个运算芯片112可以沿基板110呈一排或多排排列，这里所谓的呈一排或多排排列并非限定运算芯片112呈直线或近似直线排列，运算芯片112可以呈S曲线、弧线、折线、环形线等多种排列形式。
这些运算芯片112采用串联方式连接，共同协作用于前述各个操作步骤相关的数据计算。结合图7所示，这些运算芯片112可根据串联连接方式依次划分为前一级芯片112a和后一级芯片112b。后一级芯片112b的结构与前一级芯片112a相同且与前一级芯片112a相串联，两者之间进行串行通信，以构成传输相关信号的通信线路。第一个前一级芯片112a和最后一个后一级芯片112b分别与连接部111连接。
VDDn为前一级芯片112a的CORE电压(核电压)，VDDIOn为前一级芯片112a的接口电压，VDDn-1为前一级芯片112a的接地电压。VDDn+1为后一级芯片112b的CORE电压，VDDIOn+1为后一级芯片112b的接口电压，VDDn为后一级芯片112b的接地电压。
如图7所示，前一级芯片112a向后一级芯片112b传输相关信号的通信线路具有三条，分别为通信时钟信号通信线路SCK、数据信号通信线路DO和CORE时钟信号通信线路XCK。后一级芯片112b向前一级芯片112a传输相关信号的通信线路为一条DI。
图8是本发明另一实施例的处理器的电路等效示意图。本发明采用相同标号标识相同名称的结构原件。在图7所示实施例的基础上，如图8所示，所述处理器11还包括至少一个二极管112c和至少一个上拉电阻112d。二极管112c反向串联在前一级芯片112a向后一级芯片112b传输信号的通信线路上，二极管112c还设置在后一级芯片112b向前一级芯片112a传输信号的通信线路DI上，故二极管112c的数量为四个。上拉电阻112d分别与前一级芯片112a向后一级芯片112b传输信号的通信线路相连接，上拉电阻112d的数量为三个。与上拉电阻112d相连接的电压等于后一级芯片112b的接口电压。
当前一级芯片112a输出高电平信号时，二极管112c反向截止，上拉电阻112d将后一级芯片112b的接口信号上拉至高电平；而当前一级芯片112a输出低电平信号时，二极管112c正向导通，后一级芯片112b接收到低电平信号，两者实现正常通信。在实际使用中，为使得后一级芯片112b能准确接收到低电平信号要求二极管112c具有较快的响应速度，因此该二极管112c可以为肖特基二极管。
当后一级芯片112b向前一级芯片112a输出信号时，为保证数据通信的准确性以及电路的一致性，同样在后一级芯片112b向前一级芯片112a输出信号的通信线路上增加反向串联的二极管112c，此时不管后一级芯片112b输出是高电平还是低电平，前一级芯片112a接收到的信号均具有一个二极管112c的正向压差。为进一步提高数据传输的准确性，后一级芯片112b向前一级芯片112a传输信号的通信线路上连接一个下拉电阻112e，与下拉电阻112e相连接的电压等于前一级芯片112a的接地电压。当后一级芯片112b向前一级芯片112a传输信号的通信线路具有多条时，相应的下拉电阻112e的数量也为多个。
当后一级芯片112b输出低电平时，不管二极管112c是否导通，下拉电阻112e均将输出至前一级芯片112a的信号下拉到前一级芯片112a的接地电压(即接收的为低电平信号)。上拉电阻112d和下拉电阻112e的设置增大了电压的摆幅，提高了芯片的逻辑容错能力。
本实施例通过在前一级芯片112a向后一级芯片112b传输信号的每一条通信线路上增加串联二极管112c和上拉电阻112d，当前一级芯片112a向后一级芯片112b输出高电平时，二极管112c反向截止，上拉电阻112d将信号上拉至高电平，后一级芯片112b接收高电平，而当前一级芯片112a输出低电平时，二极管112c导通，后一级芯片112b接收低电平，两者之间在参考电势不相等的情况下实现正常通信。
应该理解到，在实际应用场景中，前述处理器11的形状应当适应于图1所示体温监测装置10的具体形态设计。下面介绍图1所示实施例的体温监测装置10的几种具体形态设计。
图9是本发明第一实施例的体温监测装置的局部结构示意图。请参阅图9所示，所述体温监测装置10的一部分采用双目云台设计，其包括摄像机主盒91、电机主盒92和底座装置93这三个主要部分。
可见光摄像机12和热成像摄像机13由左至右并排安装在摄像机主盒91内，该摄像机主盒91可以上下左右转动并由此传动可见光摄像机12与热成像摄像机13转动。请一并参阅图9和图10所示，所述摄像机主盒91表面设有与热成像摄像机13和可见光摄像机12相对应的摄像机镜片911，该摄像机镜片911上方设有雨刷装置912，雨雾天气可对摄像机镜片911进行雨雾清除，保证摄像机的清晰度不受影响；所述摄像机主盒91还包括摄像机主盒上盖913，所述摄像机主盒上盖913下端设有摄像机主盒密封圈914，起到防水防潮作用。
可见光摄像机12和热成像摄像机13这些电子元器件通常都有一定的温度系数，其输出信号会随温度变化而漂移，称为“温漂”，为了减小温漂，所述体温监测装置10还可以设置有温度补偿传感器132，该温度补偿传感器132与处理器11连接，用于采用适应的补偿措施在一定程度上抵消或减小各种输出信号的温漂，实现温度补偿。
电机主盒92连接于摄像机主盒91下端，该电机主盒92内设有垂直电机装置、水平电机装置、主板装置以及电刷，所述主板装置上安装有前述处理器11，例如云台控制MCU(微控制单元)。所述垂直电机装置下端安装水平电机装置。所述电机主盒92通过电刷与底座装置93连接，由水平电机装置控制摄像机主盒91左右转动。所述垂直电机装置包括垂直主轴，所述摄像机主盒91通过垂直主轴与电机主盒92连接，由垂直电机控制摄像机主盒91上下转动。所述电机主盒92还可以在外壳各部分的连接处设置有密封圈，起到防水防潮作用。
上述双目云台设计还包括从所述电机主盒92延伸出来的走线921，包括与处理器11连接的网线和USB走线，该网线还与热成像摄像机13连接，该USB走线还与可见光摄像机12连接。
底座装置93连接于电机主盒92下端，该底座装置93设有电源接口板和底板，所述底板上端设有底座装置密封圈，电源接口板设置于所述底座装置下端与底板上端之间，所述电源接口板设有电源转换模块，负责将输入的交流电转换成所述体温监测装置10内部可用的直流电，通过电源接口板分别连接可见光摄像机12、热成像摄像机13、垂直电机装置、水平电机装置、主板装置进行供电。
显示屏14除了显示前述人脸成像、热成像等之外，还可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息，其可采用LCD、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等技术。进一步的，所述显示屏14可以为触摸屏，例如为平板显示器。
图11是本发明第二实施例的体温监测装置的结构示意图。请参阅图11所示，所述体温监测装置10的一部分采用箱体设计，其包括一箱体101和设置于箱体101之外的显示屏14。
所述可见光摄像机12和热成像摄像机13上下并排安装在箱体101内，且两者的镜头外露于所述箱体101。在本发明的其他实施例中，所述可见光摄像机12和热成像摄像机13也可以水平并排安装在箱体101内，当然两者的镜头也外露于所述箱体101。
所述箱体101还包括从箱体101延伸出来的走线102，包括与处理器11连接的网线和USB走线，该网线还与热成像摄像机13连接，该USB走线还与可见光摄像机12连接。
在一实施例中，所述处理器11可以与显示屏14的主板集成在一起，即处理器11烧制于所述显示屏14的主板上。
图12是本发明第三实施例的体温监测装置的结构示意图。与前述图10所示实施例的不同之处在于，请参阅图12所示，所述体温监测装置10的可见光摄像机12、热成像摄像机13和显示屏14集成于一个壳体141内，该壳体可视为显示屏14原本具有的壳体。
可见光摄像机12、热成像摄像机13和温度补偿传感器132水平并排安装在壳体141内，且可见光摄像机12和热成像摄像机13这两者的镜头外露于所述壳体141。在本发明的其他实施例中，所述可见光摄像机12和热成像摄像机13也可以垂直并排安装在壳体141内，当然这两个摄像机的镜头也外露于所述壳体141。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本发明，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本发明包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本发明可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，本发明给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。
Claims (10)
1.一种体温监测方法，其特征在于，所述体温监测方法包括：
接收可见光摄像机拍摄人脸而获取的第一图像；
识别出人脸在所述第一图像中的位置；
接收热成像摄像机拍摄所述人脸而获取的第二图像，其中所述热成像摄像机和所述可见光摄像机的光轴同心；
根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像；
根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度；
根据所述多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为所述人脸的温度；
判断所述人脸的温度是否达到预设温度阈值；
在所述人脸的温度达到预设温度阈值时，执行预定操作。
2.根据权利要求1所述的体温监测方法，其特征在于，所述体温监测方法还包括：根据所述第一图像检测所述人脸是否有面部遮挡物；
在所述人脸有面部遮挡物时，根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度，包括：提示去除所述面部遮挡物，并重新拍摄获取第二图像直至获取人脸无面部遮挡物时的多个预定部位温度；或者，获取所述人脸的额头区域的多个测量点的温度；
在所述人脸无面部遮挡物时，执行所述根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度这一步骤。
3.根据权利要求1或2所述的体温监测方法，其特征在于，所述根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像，包括：
将所述第一图像和第二图像的中心重合显示于一显示屏上；
以所述显示屏的相垂直的两条边为横坐标轴和纵坐标轴、所述两条边的交点为原点，建立直角坐标系；
获取所述第一图像中人脸成像在所述直角坐标系中的坐标区域；
将所述第二图像的位于所述坐标区域的成像作为人脸的热成像。
4.根据权利要求1所述的体温监测方法，其特征在于，所述光摄像机的水平拍摄视角大于所述热成像摄像机的水平拍摄视角。
5.根据权利要求1所述的体温监测方法，其特征在于，所述根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度之后，所述体温监测方法还包括：
识别出所述第一图像中的人脸成像；
将所述人脸成像与预设的人脸图像数据库进行比对；
在比对成功时，显示屏显示所述第一图像中的人脸成像或者所述人脸图像数据库中预存的人脸图像、本次获取的人脸的温度、以及所述人脸成像在人脸图像数据库中对应的个人身份信息；
在比对未成功时，显示屏显示所述人脸成像及本次获取的人脸的温度。
6.一种体温监测装置，其特征在于，所述体温监测装置包括：
可见光摄像机，用于拍摄人脸而获取第一图像；
热成像摄像机，用于拍摄所述人脸而获取第二图像，其中所述热成像摄像机和可见光摄像机的光轴同心；
处理器，所述可见光摄像机和热成像摄像机分别与所述处理器连接，所述处理器用于接收所述第一图像并识别出人脸在所述第一图像中的位置，及接收所述第二图像并根据人脸在第一图像中的位置确定其在第二图像中的热成像，以及根据人脸在第二图像中的热成像获取人脸的多个预定部位温度，并根据所述多个预定部位温度的由高到底的顺序，选取最前预设数量个预定部位温度并取平均值以作为所述人脸的温度，以及判断所述人脸的温度是否达到预设温度阈值，在所述人脸的温度达到预设温度阈值时执行预定操作。
7.根据权利要求6所述的体温监测装置，其特征在于，所述处理器还用于根据所述第一图像检测所述人脸是否有面部遮挡物，
在检测到所述人脸有面部遮挡物时，所述处理器用于提示去除所述面部遮挡物，并控制所述热成像摄像机重新拍摄获取第二图像直至获取人脸无面部遮挡物时的多个预定部位温度；或者，获取所述人脸的额头区域的多个测量点的温度；
在检测到所述人脸无面部遮挡物时，所述处理器用于根据人脸在所述第二图像中的热成像获取所述人脸的多个预定部位温度。
8.根据权利要求6或7所述的体温监测装置，其特征在于，所述体温监测装置还包括与所述处理器连接的显示屏，用于在所述处理器的控制下将所述第一图像和第二图像的中心重合显示；
所述处理器用于以所述显示屏的相垂直的两条边为横坐标轴和纵坐标轴、所述两条边的交点为原点，建立直角坐标系，以及获取所述第一图像中人脸成像在所述直角坐标系中的坐标区域，并将所述第二图像的位于所述坐标区域的成像作为人脸的热成像。
9.根据权利要求6所述的体温监测装置，其特征在于，所述光摄像机的水平拍摄视角大于所述热成像摄像机的水平拍摄视角。
10.根据权利要求6所述的体温监测装置，其特征在于，所述体温监测装置还包括与所述处理器连接的显示屏，
所述处理器还用于识别出所述第一图像中的人脸成像，并将所述人脸成像与预设的人脸图像数据库进行比对；在比对成功时，所述显示屏在处理器的控制下显示第一图像中的人脸成像或者人脸图像数据库中预存的人脸图像、本次获取的人脸的温度、以及所述人脸成像在人脸图像数据库中对应的个人身份信息；在比对未成功时，所述显示屏在处理器的控制下显示所述人脸成像及本次获取的人脸的温度。
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