CN111811658A - 一种通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法和系统，属于人脸识别测量体温领域。本发明方法包括步骤：人脸识别门禁机检测到目标区域有人通过；锁定目标脸部区域，抓拍温度成像照片；将温度成像数据与人脸进行拟合，提取体温数据；当通行人员体温低于设定的第一报警温度时，且查询到云服务器内有此人身份信息时，开门通行；保存通行记录和体温数据；抓拍开门通行图像；将通行记录、体温数据和抓拍图像上传至云服务器；当云服务器发现上传的体温数据低于设定的第二报警温度时，将上传的通行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。本发明的有益效果为：能比较容易的实现密集人流的较为精准的、快速的、无接触的、自动的体温初步筛查。
Description
技术领域
本发明涉及人脸识别测量体温领域，具体涉及一种通过人脸识别和红外热成像测量体 温的方法，还涉及一种实现所述通过人脸识别和红外热成像测量体温方法的系统。
背景技术
每当遇见大型公共卫生事件或者疫情时，疫情的防控需要及时有效的了解关注人群中 疫情的感染和传播情况，并能及早的发现和控制疫情的传播。由于人员的流动性大，这就 给疫情的防控带来了很大的难度，提出了更高的要求。在防控疫情的防控过程中，能够提 早的发现和筛查出潜在的风险人群成了关键的问题。特别是全国各城市人流最为密集的区 域，包括机场、火车站以及客运站，各社区街道等需要快速排查和筛查的场所，需要能够 进行大面积的快速初步筛查。
但是目前具有人脸识别和温检测功能设备或者系统很难实现密集人流的较为精准的、 快速的、无接触的、自动的体温初步筛查。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种通过人脸识别和红外热成像测量体温的方 法和系统，能够比较容易的实现密集人流的较为精准的、快速的、无接触的、自动的体温 初步筛查。
本发明一种通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，包括如下步骤：
步骤1：人脸识别门禁机检测到目标区域有人通过；
步骤2：人脸识别门禁机锁定目标脸部区域，并抓拍温度成像照片；
步骤3：人脸识别门禁机分析温度成像数据，并将温度成像数据与人脸进行拟合，提 取人脸区域内的体温数据；
步骤4：人脸识别门禁机判断通行人员体温是否低于设定的第一报警温度；
步骤5：当通行人员体温低于设定的第一报警温度时，人脸识别门禁机查询云服务器 内是否有此人身份信息；
步骤6：当人脸识别门禁机查询到云服务器内有此人身份信息时，开门通行；
步骤7：人脸识别门禁机保存通行记录和体温数据；
步骤8：人脸识别门禁机抓拍开门通行图像；
步骤9：人脸识别门禁机将通行记录、体温数据和抓拍图像全部上传至云服务器；
步骤10：云服务器比对人脸识别门禁机上传的体温数据是否低于设定的第二报警温 度；
步骤11：当上传的体温数据低于设定的报警温度时，云服务器将人脸识别门禁机上传 的通行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。
本发明作进一步改进，所述步骤4中，当通行人员体温高于设定的第一报警温度时， 还包括以下步骤：
步骤401：人脸识别门禁机对此体温异常数据进行标记；
步骤402：人脸识别门禁机拒绝开门通行；
步骤403：人脸识别门禁机保存测温记录；
步骤404：人脸识别门禁机抓拍此人体温异常图像并执行步骤9。
本发明作进一步改进，所述步骤2中，所述温度成像照片为红外线热成像照片。
本发明作进一步改进，所述步骤5中，当人脸识别门禁机查询到云服务器内没有此人 身份信息时，拒绝开门通行，结束。
本发明作进一步改进，所述步骤10中，当云服务器发现人脸识别门禁机上传的体温数 据高于设定的第二报警温度时，云服务器向管理人员发送通知预警，并将人脸识别门禁机 上传的通行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。
本发明作进一步改进，所述通知预警的方式包括短信通知和/或微信通知。
本发明作进一步改进，所述步骤4中，所述设定的第一报警温度为37.1℃。
本发明还提供一种实现所述通过人脸识别和红外热成像测量体温方法的系统，包括人 脸识别门禁机和与所述人脸识别门禁机相连的云服务器。
本发明作进一步改进，所述人脸识别门禁机包括红外测温点阵传感器热像仪模块、人 脸识别相机、处理模块、警示模块、查询模块、存储模块，
红外测温点阵传感器热像仪模块，用于接收被测人体发射的红外热辐射，将红外热辐 射信号转变为电信号，对电信号进行转换处理并输出为红外线热成像照片；
人脸识别相机，用于锁定一个或多个通行人员脸部区域，识别通行人员身份信息并抓 拍照片，也用于抓拍图像；
处理模块，用于分析温度成像数据，将通行人员的脸部区域信息和红外线热成像照片 进行拟合，获得通行人员脸部区域的体温数据，也用于向云服务器上传通行记录、体温数 据和抓拍图像；
警示模块，用于判断通行人员体温是否低于设定的第一报警温度，如果否，则对此体 温异常数据进行标记；
查询模块，用于查询云服务器内是否有通行人员的身份信息；
第一存储模块，用于保存通行记录、体温数据、抓拍的开门通行图像和抓拍的体温异 常图像。
本发明作进一步改进，所述云服务器包括设定模块、存储模块、通知发送模块：
设定模块，用于设定人脸识别门禁机的第一报警温度，及第二报警温度；
第二存储模块，用于存储人脸识别门禁机上传的通行记录、体温数据和抓拍图像数据， 也用于存储有权限通行的人员的身份信息；
通知发送模块，用于向管理人员发送通知预警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的系统可通过人脸识别和红外热成像进行人员的非接触式体温测量，由于人脸 识别和红外热成像都可以同时对多人进行体温测量，因此该系统可以快速完成密集人流的 体温测量；系统将人脸识别技术与自动红外体温量测技术结合，可以更加精准的测定人员 面部区域的温度，同时系统具有自动运行、智能报警和快速统计功能，无需管理人员实时 操控。整个系统能够比较容易的实现密集人流的较为精准的快速的、无接触的、自动的体 温初步筛查。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明系统的操作界面图；
图3为本发明系统的操作界面图；
图4为本发明系统的操作界面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，包括如下步骤：
步骤1：人脸识别门禁机检测到目标区域有人通过；
步骤2：人脸识别门禁机锁定目标脸部区域，并抓拍温度成像照片；
步骤3：人脸识别门禁机分析温度成像数据，并将温度成像数据与人脸进行拟合，提 取人脸区域内的体温数据；
步骤4：人脸识别门禁机判断通行人员体温是否低于设定的第一报警温度；
步骤5：当通行人员体温低于设定的第一报警温度时，人脸识别门禁机查询云服务器 内是否有此人身份信息；
步骤6：当人脸识别门禁机查询到云服务器内有此人身份信息时，开门通行；
步骤7：人脸识别门禁机保存通行记录和体温数据；
步骤8：人脸识别门禁机抓拍开门通行图像；
步骤9：人脸识别门禁机将通行记录、体温数据和抓拍图像全部上传至云服务器；
步骤10：云服务器比对人脸识别门禁机上传的体温数据是否低于设定的第二报警温 度；
步骤11：当上传的体温数据低于设定的报警温度时，云服务器将人脸识别门禁机上传 的通行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。
如图1所示，所述步骤4中，当通行人员体温高于设定的第一报警温度时，还包括以下步骤：
步骤401：人脸识别门禁机对此体温异常数据进行标记；
步骤402：人脸识别门禁机拒绝开门通行；
步骤403：人脸识别门禁机保存测温记录；
步骤404：人脸识别门禁机抓拍此人体温异常图像并执行步骤9。
如图1所示，所述步骤2中，所述温度成像照片为红外线热成像照片。
如图2、图3和图4所示，所述照片别为被测人体手部、被测人体身体和被测人体脸部区域的温度数据成像照片，左边是红外线热成像照片，右边是红外线热成像照片被人脸识别门禁机拟合处理后的温度成像数据照片，可以较为准确的呈现出被测人体各个部位的温度。
红外热成像技术是依据被测人体辐射的能量来测量温度的技术，任何被测人体只要不 处于绝对零度(-273.15℃)，都存在热辐射，红外热成像是通过非接触探测器探测红外 线能量，并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进 行计算的一种测温技术。
如图1所示，所述步骤5中，当人脸识别门禁机查询到云服务器内没有此人身份信息 时，拒绝开门通行，结束。
如图1所示，所述步骤10中，当云服务器发现人脸识别门禁机上传的体温数据高于设 定的第二报警温度时，云服务器向管理人员发送通知预警，并将人脸识别门禁机上传的通 行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。
如图1所示，所述通知预警的方式包括短信通知和/或微信通知。
如图1所示，所述步骤4中，所述设定的第一报警温度为37.1℃。
本发明还提供一种实现所述通过人脸识别和红外热成像测量体温方法的系统，包括人 脸识别门禁机和与所述人脸识别门禁机相连的云服务器。
如图1所示，所述人脸识别门禁机包括红外测温点阵传感器热像仪模块、人脸识别相 机、处理模块、警示模块、查询模块、存储模块，
红外测温点阵传感器热像仪模块，用于接收被测人体发射的红外热辐射，将红外热辐 射信号转变为电信号，对电信号进行转换处理并输出为红外线热成像照片；
人脸识别相机，用于锁定一个或多个通行人员脸部区域，识别通行人员身份信息并抓 拍照片，也用于抓拍图像；
处理模块，用于分析温度成像数据，将通行人员的脸部区域信息和红外线热成像照片 进行拟合，获得通行人员脸部区域的体温数据，也用于向云服务器上传通行记录、体温数 据和抓拍图像；
警示模块，用于判断通行人员体温是否低于设定的第一报警温度，如果否，则对此体 温异常数据进行标记；
查询模块，用于查询云服务器内是否有通行人员的身份信息；
第一存储模块，用于保存通行记录、体温数据、抓拍的开门通行图像和抓拍的体温异 常图像。
如图1所示，所述云服务器包括设定模块、存储模块、通知发送模块：
设定模块，用于设定人脸识别门禁机的第一报警温度，及第二报警温度；
第二存储模块，用于存储人脸识别门禁机上传的通行记录、体温数据和抓拍图像数据， 也用于存储有权限通行的人员的身份信息；
通知发送模块，用于向管理人员发送通知预警。
体温量测工作原理：人脸识别门禁机上设有一个红外测温点阵传感器热像仪模块，红 外测温点阵传感器热像仪模块可以检测区域内被测人体辐射的红外线信号，温度越高的物 体红外辐射越强。正常工作时系统自动不断的检测区域内是否有行人通过，如果有人通过， 系统立即通过红外测温点阵传感器热像仪模块抓拍区域内通行人员的红外热成像照片，并 对热成像照片进行温度数据的分析，并将此温度数据与人脸识别相机抓拍的照片进行拟合 比较，通过人脸识别判断人脸区域的体温数据，并判断该体温数据是否超过人脸识别门禁 机内设定的第一报警温度。当通行人员体温低于设定的第一报警温度时，人脸识别门禁机 查询云服务器内是否有此人身份信息，当人脸识别门禁机查询到云服务器内有此人身份信 息时，开门通行，并进行抓拍图像同时上传到云服务器，云服务器接收到体温数据后，检 查体温数据是否超过云服务器内设定的第二报警温度，如果超过，云服务器自动通过短信 或微信推送消息到管理人员，进行预警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
系统将人脸识别技术与红外热成像技术相结合，通过人脸识别摄像头找到测试区域， 再通过影像合成算法将人脸识别图片与红外热成像图片进行合成，准确锁定人员的面部量 测区域，取出这片区域的温度，通过一定补偿算法来给出实际的体表温度，该温度相对于 人体实际温度偏差比较小，同时该系统可同时测量多个人体的温度。
系统根据环境热辐射与人体发出的热辐射在特定范围内比较稳定的特点，采用温度分 割技术将周围环境温度与人体温度进行‘分割’，测量的体温数据受环境的影响相对较小。
系统将红外热成像和人脸识别的低照度双光相结合，可通实现在黑暗中准确识别人脸， 并利用人脸识别技术将红外测温点阵传感器热像仪模块“对准”人体脸部区域，提高了测 量的准确性。
传统测量体温的方式包括水银温度计及红外体温枪等，速度比较慢，需要接触及较近 距离配合，而在特殊态势下，接触及配合可能导致新风险，并且在大人流量环境下实施难 度较高。本发明中一种实现所述通过人脸识别和红外热成像测量体温方法的系统的优点明 显，能够比较容易的实现密集人流的较为精准的快速的、无接触的、自动的体温初步筛查， 适合机场、地铁、铁路及楼宇入口等。
与其他测温方式相比，用热红外线进行测温的好处就是“直观”、“非接触”以及“24小时不间断工作，无需管理人员实时操控”。系统具有体温检测异常报警功能，报警信息 可通过短信、微信、邮件或电话的形式发送到相应的管理人员。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施 范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本 发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：人脸识别门禁机检测到目标区域有人通过；
步骤2：人脸识别门禁机锁定目标脸部区域，并抓拍温度成像照片；
步骤3：人脸识别门禁机分析温度成像数据，并将温度成像数据与人脸进行拟合，提取人脸区域内的体温数据；
步骤4：人脸识别门禁机判断通行人员体温是否低于设定的第一报警温度；
步骤5：当通行人员体温低于设定的第一报警温度时，人脸识别门禁机查询云服务器内是否有此人身份信息；
步骤6：当人脸识别门禁机查询到云服务器内有此人身份信息时，开门通行；
步骤7：人脸识别门禁机保存通行记录和体温数据；
步骤8：人脸识别门禁机抓拍开门通行图像；
步骤9：人脸识别门禁机将通行记录、体温数据和抓拍图像全部上传至云服务器；
步骤10：云服务器比对人脸识别门禁机上传的体温数据是否低于设定的第二报警温度；
步骤11：当上传的体温数据低于设定的报警温度时，云服务器将人脸识别门禁机上传的通行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。
2.根据权利要求1所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于：所述步骤4中，当通行人员体温高于设定的第一报警温度时，还包括以下步骤：
步骤401：人脸识别门禁机对此体温异常数据进行标记；
步骤402：人脸识别门禁机拒绝开门通行；
步骤403：人脸识别门禁机保存测温记录；
步骤404：人脸识别门禁机抓拍此人体温异常图像并执行步骤9。
3.根据权利要求2所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述温度成像照片为红外线热成像照片。
4.根据权利要求3所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于：所述步骤5中，当人脸识别门禁机查询到云服务器内没有此人身份信息时，拒绝开门通行，结束。
5.根据权利要求4所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于：所述步骤10中，当云服务器发现人脸识别门禁机上传的体温数据高于设定的第二报警温度时，云服务器向管理人员发送通知预警，并将人脸识别门禁机上传的通行记录、体温数据和抓拍图像全部存档。
6.根据权利要求5所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于：所述通知预警的方式包括短信通知和/或微信通知。
7.根据权利要求6所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法，其特征在于：所述步骤4中，所述设定的第一报警温度为37.1℃。
8.一种实现权利要求1-7任一项所述的通过人脸识别和红外热成像测量体温的方法的系统，其特征在于：包括人脸识别门禁机和与所述人脸识别门禁机相连的云服务器。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述人脸识别门禁机包括红外测温点阵传感器热像仪模块、人脸识别相机、处理模块、警示模块、查询模块、存储模块，
红外测温点阵传感器热像仪模块，用于接收被测人体发射的红外热辐射，将红外热辐射信号转变为电信号，对电信号进行转换处理并输出为红外线热成像照片；
人脸识别相机，用于锁定一个或多个通行人员脸部区域，识别通行人员身份信息并抓拍照片，也用于抓拍图像；
处理模块，用于分析温度成像数据，将通行人员的脸部区域信息和红外线热成像照片进行拟合，获得通行人员脸部区域的体温数据，也用于向云服务器上传通行记录、体温数据和抓拍图像；
警示模块，用于判断通行人员体温是否低于设定的第一报警温度，如果否，则对此体温异常数据进行标记；
查询模块，用于查询云服务器内是否有通行人员的身份信息；
第一存储模块，用于保存通行记录、体温数据、抓拍的开门通行图像和抓拍的体温异常图像。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述云服务器包括设定模块、存储模块、通知发送模块：
设定模块，用于设定人脸识别门禁机的第一报警温度，及第二报警温度；
第二存储模块，用于存储人脸识别门禁机上传的通行记录、体温数据和抓拍图像数据，也用于存储有权限通行的人员的身份信息；
通知发送模块，用于向管理人员发送通知预警。
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