CN111432052A - 一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机、测量方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机、测量方法及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用手机测量体温及温度的方法，包括：用第一获取模块，获取待测量区域的第一图像数据；用第二获取模块，获取所述待测量区域的红外图像数据，即第二图像数据；用第一图像数据确定待测量目标人员或物体，可以用手指或鼠标点选所要测量的待测量目标人员或物体，以确定测量对象；根据所确定的目标人员或物体的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员或物体的温度数据；用所述第一图像比较符合人类视觉习惯，同时可以克服直接用红外图像带来心理不适感。

Description

一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机、测量方法及计 算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及带有温度测量和夜视仪功能的智能手机、测量方法及计算机可读存储介质。
背景技术
智能手机系统是集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术、生物技术、防伪技术等诸多新技术。随着智能手机的发展，人们对智能手机的手机附加功能需求越来越高，然而，现有的智能手机的手机摄像头一般为可见光摄像头，以满足体温测量的需要。
在新冠肺炎及其他突发疫情期间，为做好预防工作，需随时进行体温测量和监测；特别是在幼儿园的管理人员或老师，更是需要随时对小朋友进行体温监测，而对于普通民众、老师和管理人员来说，随身携带和保管体温计或体温枪是一项非常繁重的工作，如果能随时随地用手机就能测量体温，那就方便多了。因此，研发、推广一种智能、带有测量体温功能的手机系统十分必要。
发明内容
本发明的目的在于：用智能手机就能实现对目标物体或人员的温度或体温测量，可自动识别相关待测量目标人员，同时对所述待测量目标人员的第一人脸图像、第二人脸图像、测量时间、体温数据和相关信息进行存储和记录，并可按目标人员绘制体温波动曲线。
本发明提供了下述方案：一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于，包括：
第一获取模块，包括摄像头、相机或其他具有摄像功能的装置，用于获取所述待测量区域的第一图像数据；
第二获取模块，包括红外热成像传感器或红外热像仪，用于获取所述待测量区域的第二图像数据；
显示模块，用于显示所述的第一图像数据或所述第二图像数据，以及其他相关信息；
目标选取模块，包括触摸屏和选取图标标识，用于根据第一图像数据或第二图像数据确定待测量目标人员或目标物体。
评价模块，用于根据所述第二图像数据判断所述待测量目标人员或目标物体的温度数据，并将结果通发送给主控制模块；
存储模块，用于存储所述的第一图像数据和/或第二图像数据，以及所述预注册的目标人员或物体的相关信息；
通讯模块，用于与其他网络设备进行通讯；
主控制模块，用于对上述各模块进行控制和上述各模块间的通信。
优选的，还包括人脸识别模块，根据所述的第一图像数据自动识别出待测量目标人员的第一人脸图像，和/或根据所述的第二图像数据识别出待测量目标人员的第二人脸图像；以及根据所述第一人脸图像和/或第二人脸图像确定所述待测量目标人员的额头区域，用于评价模块评价待测量目标人员的体温；
优选的，还包括身份识别模块，根据所述待测量目标人员的第一人脸图像和第二人脸图像确定待测量目标人员的身份信息，以便自动对人员识别，并将测得的体温和时间进行记录，按人员绘制体温波动曲线。
优选的，还可包括补光模块，可以用LED或者闪光灯等，用于提高人脸识别模块的识别成功率，减少对环境光的依赖和干扰；
优选的，还包括语音模块，用语音提示或引导待测量目标人员执行相关动作；
优选的，还可包括一个或多个恒温校准模块，用于对温度测量的准确性进行校准。第一恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器前面且紧贴所述红外热成像传感器的恒温黑色卡纸或热敏元件，其为所述红外热成像传感器上的每个热成像点提供用于初步的校准；第二恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器的热成像可见区域中的恒温参考点或设置在热成像可见区域中的热敏元件；
优选的，还包括图像增强模块，用于结合所述第一图像数据调整所述第二图像数据，或结合所述第二图像数据调整所述第一图像数据。目前，传统的图像增强算法分为频域法和空域法，其中典型的有直方图均衡，灰度变换等。在2017年，Li Tao等人将卷积神经网络引入到图像增强中，提出了一种基于卷积神经网络的低照度图像增强(LLCNN)，取得了一定的效果。包括：构建图像增强模块；通过图像增强模块构建图像增强卷积神经网络；对原始图像集进行处理，得到红外图像训练集；利用红外图像训练集对图像增强卷积神经网络进行训练，得到训练后的图像增强卷积神经网络；将原始红外图像输入训练后的图像增强卷积神经网络，得到增强后的红外图像。
本发明还提供了一种用手机测量体温及温度的方法，其特征在于，包括：
用第一获取模块，获取待测量区域的第一图像数据；
用第二获取模块，获取所述待测量区域的红外图像数据，即第二图像数据；
用第一图像数据确定待测量目标人员或物体，可以用触摸屏显示第一图像数据，用手指或鼠标点选所要测量的待测量目标人员或物体，以确定测量对象；用所述第一图像比较符合人类视觉习惯，同时可以克服直接用红外图像带来心理不适感。
根据所确定的目标人员或物体的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员或物体的温度数据；
将得出的温度数据与第一图像数据叠加后在显示模块模块上显示。
优选的，还包括以下步骤：用人脸识别模块根据所述第一图像数据识别出待测量目标人员的第一人脸图像，和/或根据所述待测量目标人员的第二图像数据识别出待测量目标人员的第二人脸图像，并根据所述第一人脸图像和/或第二人脸图像确定所述待测量目标人员的额头区域，根据待测量目标人员额头区域的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员的体温数据。
优选的，还包括以下步骤：根据识别出待测量目标人员的第一人脸图像和第二人脸图像，确定所述待测量目标人员的身份信息，如果人脸表面温度明显过低或过高或与周围环境无明显温差，如小于35摄氏度，或高于43摄氏度，则当前监测对象不应为真人，应该为照片或面具或塑像，结合双重识别可以大大提高人脸识别的准确性和抗干扰性；还可以自动将测量时间与体温数据记录在所述待测量目标人员ID下。
优选的，还包括以下步骤：对所述待测量目标人员的第一人脸图像、第二人脸图像、测量时间、体温数据和相关信息进行存储和记录，并按目标人员绘制体温波动曲线。
通过本方法在家庭里、幼儿园或者学校里可以实现较远距离无感体温测量，并且可以自动将体温数据、测量时间和第一人脸图像自动归集到相应人员的ID下，以便于查看和追溯。
优选的，还包括：用语音模块提示或引导待测量目标人员执行相关动作。
优选的，还包括：启动时用恒温校准模块对评价模块进行自动校准，可以包括一个或多个恒温校准模块，第一恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器前面且紧贴所述红外热成像传感器的恒温黑色卡纸或热敏元件，其为所述红外热成像传感器上的每个热成像点提供用于初步的校准；第二恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器的热成像可见区域中的恒温参考点或设置在热成像可见区域中的热敏元件。
本发明还可以在手机上提供夜视仪功能，包括：
在晚上可见光较弱时，用第一获取模块，获取待测量区域的第一图像数据；并用第二获取模块，获取所述待测量区域的红外图像数据，即第二图像数据；
将第二图像数据转换处理为红外图像在显示模块上显示，或将第二图像数据与第一图像数据叠加处理后在显示模块模块上显示。
优选的，还包括图像增强模块，用于结合所述第一图像数据调整所述第二图像数据，或结合所述第二图像数据调整所述第一图像数据。目前，传统的图像增强算法分为频域法和空域法，其中典型的有直方图均衡，灰度变换等。在2017年，Li Tao等人将卷积神经网络引入到图像增强中，提出了一种基于卷积神经网络的低照度图像增强(LLCNN)，取得了一定的效果。包括：构建图像增强模块；通过图像增强模块构建图像增强卷积神经网络；对原始图像集进行处理，得到红外图像训练集；利用红外图像训练集对图像增强卷积神经网络进行训练，得到训练后的图像增强卷积神经网络；将原始红外图像输入训练后的图像增强卷积神经网络，得到增强后的红外图像。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种用手机测量体温及温度的方法的步骤。
计算机可读存储介质的计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质。
本发明产生的有益效果：可以用智能手机就能实现对目标物体或人员的温度或体温测量，可自动识别相关待测量目标人员，同时对所述待测量目标人员的第一人脸图像、第二人脸图像、测量时间、体温数据和相关信息进行存储和记录，并按目标人员绘制体温波动曲线；大大降低了管理人员的人工强度，本方法与传统方法相比，简单、智能、高效，而且提高了人脸识别的准确性，且保证了体温检测的效果。
附图说明
图1为本发明的一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机的结构示意图。
图2为本发明的一种用手机测量体温及温度的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1，如图1所示，一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于，包括：
第一获取模块，包括摄像头、相机或其他具有摄像功能的装置，用于获取所述待测量区域的第一图像数据；
第二获取模块，包括红外热成像传感器或红外热像仪，用于获取所述待测量区域的第二图像数据；
显示模块，用于显示所述的第一图像数据或所述第二图像数据，以及其他相关信息；
目标选取模块，包括触摸屏和选取图标标识，用于根据第一图像数据或第二图像数据确定待测量目标人员或目标物体。
人脸识别模块，根据所述的第一图像数据自动识别出待测量目标人员的第一人脸图像，和/或根据所述的第二图像数据识别出待测量目标人员的第二人脸图像；以及根据所述第一人脸图像和/或第二人脸图像确定所述待测量目标人员的额头区域，用于评价模块评价待测量目标人员的体温；
评价模块，用于根据所述第二图像数据判断所述待测量目标人员或目标物体的温度数据，并将结果通发送给主控制模块；
身份识别模块，根据所述待测量目标人员的第一人脸图像和第二人脸图像确定待测量目标人员的身份信息，以便自动对人员识别，并将测得的体温和时间进行记录，按人员绘制体温波动曲线。
补光模块，用于提高人脸识别模块的识别成功率，减少对环境光的依赖和干扰；
语音模块，用语音提示或引导待测量目标人员执行相关动作；
存储模块，用于存储所述的第一图像数据和/或第二图像数据，以及所述预注册的目标人员或物体的相关信息；
通讯模块，用于与其他网络设备进行通讯；
主控制模块，用于对上述各模块进行控制和上述各模块间的通信。
恒温校准模块，用于对温度测量的准确性进行校准。第一恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器前面且紧贴所述红外热成像传感器的恒温黑色卡纸或热敏元件，其为所述红外热成像传感器上的每个热成像点提供用于初步的校准；第二恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器的热成像可见区域中的恒温参考点或设置在热成像可见区域中的热敏元件；
本发明还提供了一种用手机测量体温及温度的方法，包括：
S1，用第一获取模块，获取待测量区域的第一图像数据；用第二获取模块，获取所述待测量区域的红外图像数据，即第二图像数据；
S2，用第一图像数据确定待测量目标人员或物体，可以用触摸屏显示第一图像数据，用手指或鼠标点选所要测量的待测量目标人员或物体，以确定测量对象；用所述第一图像确定待测量目标人员或物体比较符合人类视觉习惯，同时可以克服直接用红外图像带来心理不适感。
S3，根据所确定的目标人员或物体的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员或物体的温度数据；
S4，将得出的温度数据与第一图像数据叠加后在显示模块模块上显示。
其中当选取的测量目标为人员时，S3步骤还包括以下子步骤：
S301用人脸识别模块根据所述第一图像数据识别出待测量目标人员的第一人脸图像，和/或根据所述待测量目标人员的第二图像数据识别出待测量目标人员的第二人脸图像，并根据所述第一人脸图像和/或第二人脸图像确定所述待测量目标人员的额头区域；
S302根据待测量目标人员额头区域的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员的体温数据；
S303，根据识别出待测量目标人员的第一人脸图像和第二人脸图像，确定所述待测量目标人员的身份信息，这样可以将测量时间与体温数据记录在所述待测量目标人员ID下，这样在幼儿园或者学校里可以实现远距离无感体温测量，并且可以自动将体温数据、测量时间和第一人脸图像自动归集到每个小朋友的ID下面。
S304，对所述待测量目标人员的第一人脸图像、第二人脸图像、测量时间、体温数据和相关信息进行存储和记录；
S305，对所述待测量目标人员绘制体温波动曲线。
优选的，还包括：用语音模块提示或引导待测量目标人员执行相关动作。
优选的，还包括：启动时用恒温校准模块对评价模块进行自动校准，可以包括一个或多个恒温校准模块，第一恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器前面且紧贴所述红外热成像传感器的恒温黑色卡纸或热敏元件，其为所述红外热成像传感器上的每个热成像点提供用于初步的校准；第二恒温校准模块包括设置在所述红外热成像传感器的热成像可见区域中的恒温参考点或设置在热成像可见区域中的热敏元件。
该解决方案可以用手机就能实现对目标物体或人员的温度或体温测量，可较远距离不接触自动识别相关待测量目标人员，同时可以对所述待测量目标人员的第一人脸图像、第二人脸图像、测量时间、体温数据和相关信息进行存储和记录，适用于解决家庭、医院、幼儿园、中小学、办公室、工厂等体温监测的需求，大大降低了相关人员的人工强度。本方法与传统方法相比，简单、智能、高效，而且提高了人脸识别的准确性，且保证了体温检测的效果，还可以自动记录。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于，包括：
第一获取模块，包括摄像头、相机或其他具有摄像功能的装置，用于获取所述待测量区域的第一图像数据；
第二获取模块，包括红外热成像传感器或红外热像仪，用于获取所述待测量区域的第二图像数据；
显示模块，用于显示所述的第一图像数据或所述第二图像数据，以及其他相关信息；
目标选取模块，包括触摸屏和选取图标标识，用于根据第一图像数据或第二图像数据确定待测量目标人员或目标物体。
评价模块，用于根据所述第二图像数据判断所述待测量目标人员或目标物体的温度数据，并将结果通发送给主控制模块；
存储模块，用于存储所述的第一图像数据和/或第二图像数据，以及所述预注册的目标人员或物体的相关信息；
通讯模块，用于与其他网络设备进行通讯；
主控制模块，用于对上述各模块进行控制和上述各模块间的通信。
2.根据权利要求1所述的一带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于还包括：
人脸识别模块，根据所述的第一图像数据自动识别出待测量目标人员的第一人脸图像，和/或根据所述的第二图像数据识别出待测量目标人员的第二人脸图像；以及根据所述第一人脸图像和/或第二人脸图像确定所述待测量目标人员的额头区域，用于评价模块评价待测量目标人员的体温。
3.根据权利要求2所述的一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于还包括身份识别模块，根据所述待测量目标人员的第一人脸图像和第二人脸图像确定待测量目标人员的身份信息。
4.根据权利要求2所述的一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于还包括补光模块，用于提高人脸识别模块的识别成功率。
5.根据权利要求1所述的一带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于还包括：语音模块，用语音提示或引导待测量目标人员执行相关动作。
6.根据权利要求1所述的一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于还包括温度校准模块，用于对温度测量的准确性进行校准。
7.根据权利要求1所述的一种带有温度测量和夜视仪功能的智能手机，其特征在于还包括图像增强模块，用于结合所述第一图像数据调整所述第二图像数据，或结合所述第二图像数据调整所述第一图像数据。
8.一种用手机测量体温及温度的方法，其特征在于，包括：
用第一获取模块，获取待测量区域的第一图像数据；
用第二获取模块，获取所述待测量区域的红外图像数据，即第二图像数据；
用第一图像数据确定待测量目标人员或物体；
根据所确定的目标人员或物体的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员或物体的温度数据；
将得出的温度数据与第一图像数据叠加后在显示模块模块上显示。
9.根据权利要求8所述的一种用手机测量体温及温度的方法，其特征在于还包括以下步骤：
用人脸识别模块根据所述第一图像数据识别出待测量目标人员的第一人脸图像，和/或根据所述待测量目标人员的第二图像数据识别出待测量目标人员的第二人脸图像，并根据所述第一人脸图像和/或第二人脸图像确定所述待测量目标人员的额头区域，根据待测量目标人员额头区域的第二图像数据测量得出所述待测量目标人员的体温数据。
10.根据权利要求9所述的一种用手机测量体温及温度的方法，其特征在于还包括以下步骤：
根据识别出待测量目标人员的第一人脸图像和第二人脸图像，确定所述待测量目标人员的身份信息。
11.根据权利要求10所述的一种用手机测量体温及温度的方法，其特征在于，还包括：对所述待测量目标人员的第一人脸图像、第二人脸图像、测量时间、体温数据和相关信息进行存储和记录，并根据所述待测量目标人员的身份信息绘制时间体温波动曲线。
12.根据权利要求7所述的一种用手机测量体温及温度的方法，其特征在于，还包括：启动时用恒温校准模块对评价模块进行自动校准。
13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8～12任一项所述的一种用手机测量体温及温度的方法的步骤。
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