CN111724571A - 智能手表、利用智能手表的测温方法、体温监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能手表、利用智能手表的测温方法、体温监测系统，所述智能手表包括手表本体、可见光摄像头和热成像摄像头，所述可见光摄像头和热成像摄像头安装于手表本体，且二者的光轴同心；所述测温方法包括：利用可见光摄像头采集人脸图像，进行人脸识别，利用热成像摄像头采集热成像图像；定位采集的人脸图像的人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度；将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

Description

智能手表、利用智能手表的测温方法、体温监测系统

技术领域

本发明涉及测温技术领域，具体涉及一种智能手表、利用智能手表的测温方法以及体温监测系统。

背景技术

目前的疫情期间，很多学生需要家长帮小孩测温，并填写温度记录给学校班主任进行体温跟踪，这样费事费力，而且学生容易自己填写一个虚假温度上报。

发明内容

基于此，本发明提供一种智能手表、利用智能手表测温的方法以及体温监测系统。

第一方面，提供一种利用智能手表的测温方法，所述智能手表包括手表本体、可见光摄像头和热成像摄像头，所述可见光摄像头和热成像摄像头安装于手表本体，且二者的光轴同心；所述测温方法包括：

利用可见光摄像头采集人脸图像，进行人脸识别，利用热成像摄像头采集热成像图像；

定位采集的人脸图像的人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度；

将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

在一个实施例中，云端后台建立指定检测人群的人脸图像库，并提取人脸的特征值，发送至各个指定检测用户的智能手表，智能手表保存人脸特征值；

智能手表利用可见光摄像头采集人脸图像，通过提取采集人脸图像的特征值，并与保存人脸特征值进行比对来进行人脸识别。

在一个实施例中，还包括根据指定人群的属性来配置预设的测温时间，并控制可见光摄像头和热成像摄像头在预设的测温时间工作的步骤，其中，若指定检测人群为学生用户，配置利用智能手表的测温时间至少为上午上课前时段和午间时段。

在一个实施例中，用户身份信息包括学生用户的学号、学生用户的姓名以及现场采集的学生用户的人脸图像。

在一个实施例中，建立云端后台和班主任权限登录的终端的通信连接；

所述将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计的步骤之后，还包括：将对应班级各个学生用户的身份信息、温度信息生成统计列表发送至班主任权限登录的终端。

在一个实施例中，指定检测人群为需按时追踪温度的个体。

第二方面，提供一种利用智能手表，所述智能手表包括手表本体以及智能手表本体两侧的表带，还包括可见光摄像头和热成像摄像头，所述可见光摄像头和热成像摄像头安装于手表本体，且二者的光轴同心；所述智能手表还包括人脸识别器、通信模块和主控模块；所述可见光摄像头与所述人脸识别器连接，所述人脸识别器与所述主控模块连接，所述热成像摄像头与所述主控模块连接，所述主控模块与所述通信模块连接；

所述可见光摄像头用于采集人脸图像；

所述人脸识别器用于进行人脸识别，通过采集的人脸图像定位到人脸区域；

所述热成像摄像头用于采集热成像图像，并将采集的人脸图像定位到人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度；

主控模块通过通信模块将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

在一个实施例中，所述主控模块用于根据指定人群的属性来配置预设的测温时间，控制可见光摄像头和热成像摄像头在预设的测温时间工作。

在一个实施例中，所述智能手表还包括存储器，用于保存人脸特征值；所述人脸识别器通过提取采集人脸图像的特征值，并与保存人脸特征值进行比对来进行人脸识别。

第三方面，提供一种体温监测系统，包括如上任一实施例中所述智能手表和云端后台；

所述智能手表和云端后台建立通信连接，所述智能手表将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台，云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

上述智能手表、利用智能手表测温的方法以及体温监测系统，可以将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报，既带有人脸识别，同时兼容测温，智能性高，省时省力。可以不通过用户手动填体温，避免用户例如学生填报虚假数据。

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为本发明一实施例中智能手表的机械结构示意图；

图2为本发明另一实施例中智能手表的机械结构示意图；

图3为本发明一实施例中利用智能手表的测温方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例中利用智能手表的测温方法的流程示意图；

图5为本发明一实施例中智能手表的电路结构示意图；

图6为本发明另一实施例中的智能手表的结构示意图；

图7为本发明又一实施例中的智能手表的结构示意图。

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。

如背景技术所述，目前的疫情期间，很多学生需要家长帮小孩测温，并填写温度记录给学校班主任进行体温跟踪，这样费事费力，而且学生容易自己填写一个虚假温度上报。

本发明实施例提出一种利用智能手表测温的方法，可以不通过用户手动填体温，避免用户例如学生填报虚假数据。

请参阅图1，所述智能手表包括手表本体110、可见光摄像头120和热成像摄像头130，所述可见光摄像头120和热成像摄像头130安装于手表本体110，且二者的光轴同心；手表本体110两侧设有表带112，用于穿戴在用户手腕上。

热成像摄像头130与可见光摄像头120的光轴同心，可以使得热成像摄像头130与可见光摄像头120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。在一实施例中，如图1所示，热成像摄像头130的红外探头(即可见光摄像头120周围的图案区域包括红外发射探头和红外接收探头)可以设置在可见光摄像头的周围，即令热成像摄像头红外探头围成的中心与可见光摄像头的中心重合，如此，可使得热成像摄像头130与可见光摄像头120的光轴同心。其他实施例中，如图2所示，热成像摄像头130与可见光摄像头120也可以分别设置在不同区域，若做到令二者所拍摄的景物成像可以基本重合，也可以视为二者光轴同心。

图3是本发明一实施例的利用智能手表的测温方法的流程示意图，所述测温方法包括：

步骤202，利用可见光摄像头采集人脸图像，进行人脸识别，利用热成像摄像头采集热成像图像。

在一个实施例中，如图4所示，在步骤202之前，该测温方法包括云端后台建立指定检测人群的人脸图像库，并提取人脸的特征值，发送至各个指定检测用户的智能手表，智能手表保存人脸特征值的步骤201。提取的人脸特征值包括但不限于轮廓值、五官特征值、肤色值等。

然后步骤202中包括步骤2021：智能手表利用可见光摄像头采集人脸图像，通过提取采集人脸图像的特征值，并与保存人脸特征值进行比对来进行人脸识别。

云端后台可以是云服务器。

本实施例中，云端后台不是发送人脸图像到智能手表，而是发送人脸特征值到智能手表。一方面是为了保护隐私，另一方面可以节约智能手表的内存。尤其对于一个智能手表需要检测多个用户温度的情况下，效果更为明显。

为了进一步节约智能手表的内存，可以只发送使用该智能手表的用户的人脸特征值到该智能手表。例如，编号L8的智能手表负责检测用户A、B、C的温度，那么云端后台只把用户A、B、C的人脸特征值发到智能手表。

步骤204，定位采集的人脸图像的人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度。

热成像摄像头测温，对用户不会造成任何伤害，对环境不会造成任何污染，健康环保。

步骤206，将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

指定检测人群可以为学生用户、政府机关用户或军队军人用户等需要按时追踪温度的个体。

可以根据指定人群的属性来配置预设的测温时间，控制可见光摄像头和热成像摄像头在预设的测温时间工作。具体可以由云端后台为智能手表配置测温时间，也可以是智能手表自行配置测温时间。例如指定检测人群为学生用户时，配置利用智能手表的测温时间至少为上午上课前时段和午间时段。具体地，云端后台可以配置测温的时间到手表，比如早上8点，下午1点。

在一个具体实施例中，进一步地，智能手表时间到达测温时间点后，可以发出测温提醒信息，并生成测温引导信息，以便于引导用户正确操作智能手表。

进一步地，为了确保智能手表在相对稳定环境内测温，还包括检测所述智能手表是否处于室内的步骤，若处于室内，才生成测温引导信息。如此，可以确保在相对稳定的室内进行测温，可以提高温度检测的准确性。

在指定检测人群为学生用户的实施例中，用户身份信息可以包括学号、姓名以及现场采集的人脸图像。学号、姓名可以方便获取各用户的体温，如有体温异常的用户，可以第一时间获取其身份，方便筛查。现场采集的人脸图像可以方便第一时间找到该用户，毕竟用户保存在人脸库中的图像与现场图像有一定区别，例如发型、妆容上的区别。另外，现场采集人脸图像一定程度上可以展示用户的健康状况，便于相关人员及时做出应对措施。

在一个实施例中，如检测到有体温异常的用户，除了发出警报外，云端后台可以进一步对该体温异常用户的现场采集人脸图像进行情绪等检测，并生成附加提示信息。例如检测到体温异常的用户伴有低落情绪、时，生成“该用户情绪低落”的提示信息，便于相关人员及时做出应对措施。

在指定检测人群为学生用户的实施例中，进一步地，所述测温方法还包括建立云端后台和班主任权限登录的终端的通信连接的步骤。所述将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计的步骤之后，还包括：将对应班级各个学生的身份信息、温度信息生成统计列表发送至班主任权限登录的终端。于此，便于班主任及时监控班级学生的健康状况。

在指定检测人群为学生用户的实施例中，进一步地，所述测温方法还包括建立云端后台和学生家长权限登录的终端的通信连接的步骤。所述将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计的步骤之后，还包括：将学生用户的身份信息、温度信息生成统计列表发送至家长权限登录的终端。便于家长及时监控班级学生的健康状况。

以下描述本发明的一个具体实施方式，到早上8点后，提醒学生用户面对智能手表，提取现场学生人脸的特征值，并与下发的人脸特征库进行比对，识别出对应学生的姓名。同时，根据定位到可见光摄像头采集到的图像的人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，对该人脸区域取最高温度作为学生体温。智能手表完成测温后，发送学号、姓名、温度、人脸现场图像到云端后台，云端后台进行统计，对体温异常的人进行警报。相关人员例如班主任通过云端后台就可以统计学生的温度情况。

综上，本发明实施例中利用智能手表测温的方法，可以将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报，既带有人脸识别，同时兼容测温，智能性高，省时省力。可以不通过用户手动填体温，避免用户例如学生填报虚假数据。云端后台发送人脸特征值到智能手表一方面是可以保护隐私，节约智能手表的内存。智能手表时间到达测温时间点后，可以发出测温提醒信息，并生成测温引导信息，以便于引导用户正确操作智能手表。将现场采集的人脸图像发送到云端后台可以一定程度上展示用户的健康状况，便于相关人员及时做出应对措施。

本发明实施例还提出一种智能手表，如图1所示，为本发明一实施例中智能手表的机械结构示意图，所述智能手表包括手表本体110以及设于智能手表本体两侧的表带112，还包括可见光摄像头120和热成像摄像头130，所述可见光摄像头120和热成像摄像头130安装于手表本体110，且二者的光轴同心；如图5所示，为智能手表的电路结构示意图，所述智能手表还包括人脸识别器410、通信模块420和主控模块430；所述可见光摄像头120与所述人脸识别器410连接，所述人脸识别器410与所述主控模块430连接，所述热成像摄像头130与所述主控模块430连接，所述主控模块430与所述通信模块420连接。

所述可见光摄像头120用于采集人脸图像；

所述人脸识别器410用于进行人脸识别，通过采集的人脸图像定位到人脸区域；

所述热成像摄像头130用于采集热成像图像，并将采集的人脸图像定位到人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度；

主控模块430通过通信模块420将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台400进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

云端后台400可以是服务器，也可以是指定人群对应监控人员的电脑。

热成像摄像头130与可见光摄像头120的光轴同心，可以使得热成像摄像头130与可见光摄像头120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。在一实施例中，如图1所示，热成像摄像头130的红外探头(即可见光摄像头120周围的图案区域包括红外发射探头和红外接收探头)可以设置在可见光摄像头的周围，即令热成像摄像头红外探头围成的中心与可见光摄像头的中心重合，如此，可使得热成像摄像头130与可见光摄像头120的光轴同心。其他实施例中，如图2所示，热成像摄像头130与可见光摄像头120也可以分别设置在不同区域，若做到令二者所拍摄的景物成像可以基本重合，也可以视为二者光轴同心。

在一个实施例中，所述主控模块430用于根据指定人群的属性来配置预设的测温时间，控制可见光摄像头120和热成像摄像头130在预设的测温时间工作。

在一个实施例中，该智能手表还包括存储器440，用于保存人脸特征值；所述人脸识别器410通过提取采集人脸图像的特征值，并与保存的人脸特征值进行比对来进行人脸识别。

本发明实施例中关于智能手表的具体限定可参见前述测温方法，在此不重复限定。

具体地，所述主控模块430可为主控芯片、通信模块420可为通信芯片。

在其中一个实施例中，请参阅图6，所述智能手表还包括定时器510，设于所述手表本体内，所述定时器510与所述主控模块430连接，主控模块430还与可见光摄像头连120接。定时时间到，主控模块430则控制可见光摄像头120和热成像摄像头130工作。

可以根据被测温人群的属性在定时器510中来配置预设的测温时间，控制可见光摄像头120和热成像摄像头130在预设的测温时间工作。具体可以由云端后台为智能手表配置测温时间，也可以是在定时器510中直接配置测温时间。例如指定检测人群为学生用户时，在定时器510中配置利用智能手表的测温时间至少为上午上课前时段和午间时段。具体地，云端后台400可以配置测温的时间到手表，比如早上8点，下午1点。

在其中一个实施例中，请参阅图7，所述智能手表还包括微型风速传感器520，所述微型风速传感器520设于所述手表本体侧面，且与所述可见光摄像头以及热成像摄像头130存在预设间隔，减少相互间的干扰，所述主控芯片与微型风速传感器520连接，在微型风速传感器520输出大于预设风速值时停止工作。一般情况下，风速过大，测出的体温会偏低，本实施例可以确保智能手表在相对稳定环境内通过主控芯片将温度数据发给云端后台，可以提高温度检测的准确性。采用微型风速传感器也有利于实现智能手表的小型化。

在一个实施例中，所述智能手表还包括PCB基板，主控芯片、通信芯片、人脸识别器、定时器以及比较器等均布设于所述PCB基板背面，PCB基板背面为靠近手表本体底面的那一面。可以减少跟可见光摄像头和热成像摄像头间的干扰。

在其中一个实施例中，如图1所示，所述智能手表所述可见光摄像头和热成像摄像头设于手表本体正面，具体可以位于靠向身体侧的正面边缘，可以离人脸近些，测温数据更准确些。其他实施例中，可见光摄像头和热成像摄像头设于手表本体正面中心。

本发明实施例还提出一种体温监测系统，包括如上任一实施例中所述智能手表和云端后台；所述智能手表和云端后台建立通信连接，所述智能手表将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台，云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种利用智能手表的测温方法，其特征在于，所述智能手表包括手表本体、可见光摄像头和热成像摄像头，所述可见光摄像头和热成像摄像头安装于手表本体，且二者的光轴同心；所述测温方法包括：

利用可见光摄像头采集人脸图像，进行人脸识别，利用热成像摄像头采集热成像图像；

定位采集的人脸图像的人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度；

将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

2.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于，

云端后台建立指定检测人群的人脸图像库，并提取人脸的特征值，发送至各个指定检测用户的智能手表，智能手表保存人脸特征值；

智能手表利用可见光摄像头采集人脸图像，通过提取采集人脸图像的特征值，并与保存人脸特征值进行比对来进行人脸识别。

3.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于，还包括根据指定人群的属性来配置预设的测温时间，并控制可见光摄像头和热成像摄像头在预设的测温时间工作的步骤，其中，若指定检测人群为学生用户，配置利用智能手表的测温时间至少为上午上课前时段和午间时段。

4.根据权利要求3所述的测温方法，其特征在于，用户身份信息包括学生用户的学号、学生用户的姓名以及现场采集的学生用户的人脸图像。

5.根据权利要求4所述的测温方法，其特征在于，还包括，建立云端后台和班主任权限登录的终端的通信连接；

所述将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计的步骤之后，还包括：将对应班级各个学生用户的身份信息、温度信息生成统计列表发送至班主任权限登录的终端。

6.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于，指定检测人群为需按时追踪温度的个体。

7.一种智能手表，其特征在于，所述智能手表包括手表本体以及手表本体两侧的表带，还包括可见光摄像头和热成像摄像头，所述可见光摄像头和热成像摄像头安装于手表本体，且二者的光轴同心；所述智能手表还包括人脸识别器、通信模块和主控模块；所述可见光摄像头与所述人脸识别器连接，所述人脸识别器与所述主控模块连接，所述热成像摄像头与所述主控模块连接，所述主控模块与所述通信模块连接；

所述可见光摄像头用于采集人脸图像；

所述人脸识别器用于进行人脸识别，通过采集的人脸图像定位到人脸区域；

所述热成像摄像头用于采集热成像图像，并将采集的人脸图像定位到人脸区域，映射到热成像图像对应的人脸区域，获取人脸区域的最高温度作为识别出的人脸的温度；

主控模块通过通信模块将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

8.根据权利要求7所述的智能手表，其特征在于，

所述主控模块用于根据指定人群的属性来配置预设的测温时间，控制可见光摄像头和热成像摄像头在预设的测温时间工作。

9.根据权利要求8所述的智能手表，其特征在于，还包括存储器，用于保存人脸特征值；

所述人脸识别器通过提取采集人脸图像的特征值，并与保存人脸特征值进行比对来进行人脸识别。

10.一种体温监测系统，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述智能手表和云端后台；

所述智能手表和云端后台建立通信连接，所述智能手表将识别出的人脸对应的用户身份信息、温度信息发送到云端后台，云端后台进行统计，并对体温异常的用户进行警报。

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