CN111657881A - 一种广域体温筛查设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种广域体温筛查设备，本发明通过可见光摄像机来抓取待测体图像，并通过测温热像仪检测所述待测体的体温，然后将可见光摄像机和测温热像仪与处理器连接，通过处理器实现对温度是否超标进行检测，从而大大提高了测温的效率，满足各种不同场景下的测温需求。
Description
技术领域
本发明涉及红外探测技术领域，特别是涉及一种广域体温筛查设备。
背景技术
红外测温仪的工作原理是通过检测红外图像来确定待测体的温度，并将测得的温度进行显示，也就是说，现有的红外测温仪仅能实现测温和显示温度数值的作用，而对于待测试人员比较多的场所，就需要逐一进行测试，而这种一一测试，然后出温度结果的效率过低，从而影响了红外测温仪推广使用。
发明内容
本发明提供了一种广域体温筛查设备，以解决现有技术中红外测温仪测温的效率低的问题。
本发明提供了一种广域体温筛查设备，其特征在于，包括：可见光摄像机、测温热像仪和处理器；
所述可见光摄像机，用于抓取待测体预设部位的图像，并将抓取的图像发送给所述处理器；
所述测温热像仪，用于检测所述待测体的体温，并将所述体温发送给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述图像、所述体温以及预设温度阈值，判断是否进行报警。
可选地，所述处理器还用于，对接收到的所述待测体的体温进行统计和分析，分别确定与所述广域体温筛查设备的不同距离下的预设温度阈值。
可选地，所述处理器还用于，从最新接收到的所述待测体的体温中，分别基于与所述广域体温筛查设备的不同距离，按照预设选取规则选取预设数量的体温值，根据所述预设数量的体温值来确定相应距离所对应的预设温度阈值。
可选地，所述处理器还用于，根据所述预设数量的体温值的平均值来确定相应距离所对应的预设温度阈值。
可选地，所述预设选取规则为体温值最高原则。
可选地，所述处理器还用于，根据所述图像确定所述待测体与所述可见光摄像机的距离，基于预设的距离温度分类表来确定所述待测体的实际体温，并将所述实际体温与所述预设温度阈值进行比对，判断所述实际体温是否大于所述预设温度阈值，如果是，则报警。
可选地，所述处理器还用于，根据所述图像的像素确定所述待测体与所述可见光摄像机的距离。
可选地，所述距离温度分类表为根据实验数据设置得到。
可选地，所述预设部位头部。
可选地，所述待测体为人体。
本发明有益效果如下：
本发明通过可见光摄像机来抓取待测体图像，并通过测温热像仪检测所述待测体的体温，然后将可见光摄像机和测温热像仪与处理器连接，通过处理器实现对温度是否超标进行检测，从而大大提高了测温的效率，满足各种不同场景下的测温需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种广域体温筛查设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的阈值自适应算法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的对实际测量体温可视化处理后的正态分布图。
具体实施方式
本发明针对现有红外测温仪测温的效率低的问题，通过可见光摄像机来抓取待测体图像，并通过测温热像仪检测所述待测体的体温，然后将可见光摄像机和测温热像仪与处理器连接，通过处理器实现对温度是否超标进行检测，从而大大提高了测温的效率。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明实施例提供了一种广域体温筛查设备，参见图1，该设备包括：可见光摄像机、测温热像仪和处理器；
可见光摄像机，用于抓取待测体预设部位的图像，并将抓取的图像发送给所述处理器；测温热像仪，用于检测所述待测体的体温，并将所述体温发送给所述处理器；处理器，用于根据所述图像、所述体温以及预设温度阈值，判断是否进行报警。
其中，本发明实施例所述待测体为人体，所述预设部位头部。但在具体实施时，也可以通过设置来对各种发热体进行测温。
也就是说，本发明实施例通过可见光摄像机来抓取待测体图像，并通过测温热像仪检测所述待测体的体温，然后将可见光摄像机和测温热像仪与处理器连接，通过处理器实现对温度是否超标进行检测，从而大大提高了测温的效率，满足各种不同场景下的测温需求。
本发明实施例中的测温热像仪的探测器：640×512，像元间距17μm，测温角度：30°×24°，高温报警率：优于99％，测温距离：2-20m；焦距：19mm，像元间距：17nm，工作波段：8-14μm，温度灵敏度：优于0.3℃，测温范围：-20℃～+150℃；同时检测目标数：＞30个，每分钟检测数量：＞300个。
本发明实施例中的可见光摄像机的有效像素为200万，焦距为6mm，通光口径＞40mm，最低照度0.002Lux@(F1.2,AGCON),0Lux with IR，分辨率为50Hz:25fps(1920×1080；1280×960；1280×720)
需要说明的是，上述仅仅是本发明实施例中的测温热像仪和可见光摄像机的基本参数，本领域技术人员在具体实施时，也可以采用其他参数，本发明对此不作具体限定。
另外，为了获得更高的测试准确率，所以可以测温热像仪采用的探测像素大于384*288，从而进一步提高了本发明测温的可靠性。
进一步地，本发明实施例中，所述处理器还用于，对接收到的所述待测体的体温进行统计和分析，分别确定与所述广域体温筛查设备的不同距离下的预设温度阈值。
具体地，本发明实施例中所述处理器是从最新接收到的所述待测体的体温中，分别基于与所述广域体温筛查设备的不同距离，按照预设选取规则选取预设数量的体温值，根据所述预设数量的体温值来确定相应距离所对应的预设温度阈值。
具体实施时，本发明实施例的处理器是根据所述预设数量的体温值的平均值来确定相应距离所对应的预设温度阈值，所述预设选取规则为体温值最高原则。
也就是说，本发明实施例采用了内置报警阈值自适应算法以及测温温度根据距离分类算法，从而尽可能的消除周围环境和距离对测温精度的影响。
如图2所示，本发明实施例的报警阈值自适应具体包括：由于红外测温仪本身的测温准确度问题和被测得的人体表面温度易受环境温度变化而变化，无法准确反映被测人体温，为解决这一问题，系统内置了阈值自适应算法，无需用户人为调节报警阈值，系统可以对人体温度进行统计分析，计算出合适的报警阈值。算法是存储最新的100个温度值作为一个数列，取这个数列前5％的门限值作为报警阈值。通过“报警阈值自适应”，检疫人员可以对筛查出的少数疑似高温目标进行二次核查，一定程度上在保证防止漏报的同时减轻了由于系统频繁误报致使检疫人员应付不暇疲于奔命的状况。
本发明实施例中测温温度根据距离分类包括：软件根据红外的焦距、人脸在红外中的成像像素，以及人面头部尺寸标准可以推算出人脸距离相机的大致距离，对输出温度进行分类。例如，成年男性的头全高平均值是223mm(引证GB/T 2428-1998)。热像仪的焦距是f＝19mm，像元间距是17μm，在距离d＝6米处人脸成像尺寸x计算如下：
得到x＝706μm，人脸呈现在画面达到了706÷17＝41.5个像素。同理可以求得在5米处人脸大约是49.8个像素。系统对人脸像素在41.5和49.8之间的目标温度单独存储，也就是通过像素推断出的距离对目标进行分类，每一段距离上单独计算阈值，这个算法很好解决了热成像随着距离增加带来的热衰减问题，增加了检测准确度。
我们获取双光测温设备对人员温度的实际测量值，共计400个，然后使用软件将这组数据进行可视化处理，结果如图3所示，人员的体表温度符合正态分布。在正态分布中，95％的数据落在距离平均值两个标准差的范围之内。因此我们采用取温度数列前5％的门限值作为报警阈值。
同时安排三名人员作为目标，使用测温设备分别记录他们在5米和3米距离上的温度值t1和t2，实验共进行十次，t1和t2之前的差值不超过0.2℃。这样的测量误差在接受的范围内，新一代的测温热像仪能够消除不同距离下的测量误差。
进一步地，本发明实施例的处理器是根据所述图像的像素来确定所述待测体与所述可见光摄像机的距离，基于预设的距离温度分类表来确定所述待测体的实际体温，并将所述实际体温与所述预设温度阈值进行比对，判断所述实际体温是否大于所述预设温度阈值，如果是则进行报警，而该距离温度分类表可以是根据实验数据来具体设置得到。
总体来说，本发明实施例采用了红外和可见光融合的温度快速筛查仪解决了传统接触式测温手段带来的人力物力成本高昂、监测费时和人员接触风险等问题，同时降低因近距离测温带来的各种感染风险，另外，本发明实施例的报警阈值自适应设置，从而消除了由于环境等影响体温的问题，并且本发明测温过程中还考虑了距离的因素，所以本发明能够显著提高测温筛查系统的效率和准确性。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。
Claims (10)
1.一种广域体温筛查设备，其特征在于，包括：可见光摄像机、测温热像仪和处理器；
所述可见光摄像机，用于抓取待测体预设部位的图像，并将抓取的图像发送给所述处理器；
所述测温热像仪，用于检测所述待测体的体温，并将所述体温发送给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述图像、所述体温以及预设温度阈值，判断是否进行报警。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述处理器还用于，对接收到的所述待测体的体温进行统计和分析，分别确定与所述广域体温筛查设备的不同距离下的预设温度阈值。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
所述处理器还用于，从最新接收到的所述待测体的体温中，分别基于与所述广域体温筛查设备的不同距离，按照预设选取规则选取预设数量的体温值，根据所述预设数量的体温值来确定相应距离所对应的预设温度阈值。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
所述处理器还用于，根据所述预设数量的体温值的平均值来确定相应距离所对应的预设温度阈值。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
所述预设选取规则为体温值最高原则。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述处理器还用于，根据所述图像确定所述待测体与所述可见光摄像机的距离，基于预设的距离温度分类表来确定所述待测体的实际体温，并将所述实际体温与所述预设温度阈值进行比对，判断所述实际体温是否大于所述预设温度阈值，如果是，则报警。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述处理器还用于，根据所述图像的像素确定所述待测体与所述可见光摄像机的距离。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述距离温度分类表为根据实验数据设置得到。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的设备，其特征在于，
所述预设部位头部。
10.根据权利要求1-8中任意一项所述的设备，其特征在于，
所述待测体为人体。
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