CN112535798A - 一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，包括：认证模块：用于进行用户身份认证，并记录用户数据；人脸识别模块：用于对用户面部进行识别，判断是否佩戴口罩；手部感应模块：用于通过红外感应模组感应用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；体温感应模块：用于测量用户体温，并进行语音播报；消杀喷雾装置：用于在用户体温语音播报后，定量喷出消杀液至用户手部。本发明全程无接触式的进行身份登记、口罩检测、体温检测、喷洒消杀液、控制人员，具有一体化类机器人功能。降低了各类政府机关、企事业单位、人员密集场所管理人员的防控工作量和工作压力，降低了各项成本投入。大大提升了防疫防控措施的精准落实。

Description

一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备

技术领域

本发明涉及杀毒技术领域，特别涉及一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备。

背景技术

目前，对人员测温和手部消杀是预防其他已知或未知流行性病毒 传播的有效措施。

而在实际应用现场，是否佩戴口罩人员一目了然可判别，是否进行了测温登记和手部消杀却需要值守人员大量的逐个操作操作，大大的降低了工作效率和阻碍了人员进出的通行速度。并且在人员进入之后滞留时间较长的公共场所，例如企事业单位、医院、学校、商场等，一天内多次测温和手部消杀繁重的工作量也加大了人员的投入成本。

发明内容

本发明提供一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，用以解决工作人员口罩佩戴情况、手部消毒体温测量繁重的情况。

一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，包括：

认证模块：用于进行用户身份认证，并记录用户数据；

人脸识别模块：用于对用户面部进行识别，判断是否佩戴口罩；

手部感应模块：用于通过红外感应模组感应用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；

体温感应模块：用于测量用户体温，并进行语音播报；

消杀喷雾装置：用于在用户体温语音播报后，定量喷出消杀液至用户手部。

作为本发明的一种实施例：所述认证模块包括：

射频通讯芯片：用于将所述身份认证数据通过无线网络模组上传至网络后台数据库；

信号接收装置：用于接收用户的身份认证信号，并生成可导入射频通讯芯片的身份认证数据；其中，

所述信号接收装置包括：IC卡阅读天线、蓝牙对接装置、WiFi 收发装置、条码识别装置、指纹识别装置或虹膜识别装置。

作为本发明的一种实施例：所述人脸识别模块包括人脸识别芯片和摄像头，所述人脸识别芯片和摄像头电连接；其中，

所述摄像头用户获取用户面部图像，并将所述面部图像发送至人脸识别芯片；

所述人脸识别芯片用于通过内置面部识别算法对所述面部图像进行识别，判断用户面部是否佩戴口罩，并通过人脸识别功能对佩戴口罩和未佩戴口罩的用户进行记录。

作为本发明的一种实施例：所述人脸识别芯片用于通过内置面部识别算法对所述面部图像进行识别，判断用户面部是否佩戴口罩，包括以下步骤：

步骤1：确定所述面部图像的每个像素点，构建所述面部图像的特征模型；

其中，M表示面部图像的特征模型，X_l表示第l个像素点的像素特征；l＝1，2，3，……L；L表示共有L个像素点；

步骤2：通过预设的口罩数据库，构建口罩的口罩特征模型；

其中，K_a表示第a类口罩的类型特征；G_ab表示第a类口罩的第b个像素点的像素特征；a＝1，2，3，……A；A表示共有A种类型的口罩；b＝1，2，3，……B；B表示共有B种类型的口罩；

步骤3：根据所述面部图像的特征模型和口罩特征模型，构建脸部判断模型，判断所述面部图像中人脸面部是否佩戴到口罩：

其中，当P≥1时，表示所述面部图像中人脸面部佩戴口罩；当 P＜1时，表示所述面部图像中人脸面部佩戴口罩。

作为本发明的一种实施例：所述手部感应模块包括红外感应模组；其中，

所述红外感应模组包括：环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头；

所述环境测温传感器探头用于检测环境中的能量辐射；

所述人体红外测温传感器探头用于检测手部辐射到人体的红外能量；

所述环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头共同工作时，根据所述环境中的能量辐射和手部辐射到人体的红外能量，确定用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内。

作为本发明的一种实施例：所述手部感应模块确定用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内，包括以下步骤：

步骤1：基于人体红外测温传感器，确定手部辐射范围:

其中，F1表示手部辐射范围，Q_i表示人体红外测温传感器的第i个辐射点的辐射强度；Q_max表示人体红外测温传感器的最大辐射强度； Q_min表示人体红外测温传感器的最小辐射强度；∝表示辐射系数；d_i表示人体红外测温传感器的第i个辐射点的辐射位置；n表示辐射点的总数；i＝1，2，3，……n；

步骤2：基于环境红外测温传感器确定环境辐射范围:

其中，F2表示环境辐射范围，h_j表示环境红外测温传感器的第j个辐射点的辐射强度；h_max表示环境红外测温传感器的最大辐射强度； h_min表示环境红外测温传感器的最小辐射强度；∝表示辐射系数；D_j表示环境红外测温传感器器的第j个辐射点的辐射位置；n表示辐射点的总数；j＝1，2，3，……m；

步骤3：基于所述环境辐射范围和手部辐射范围，判断用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内：

其中，当所述H＞1时，户双手没有放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；当所述H≤1时，户双手放置于消杀喷雾口的喷雾范围内。

作为本发明的一种实施例：所述体温感应模块包括红外温度检测装置；其中，

所述红外温度检测装置用于获取用户的体温数据，并将所述体温数据与用户的身份信息相对应，并传输至网络后台数据库。

作为本发明的一种实施例：所述消杀喷雾装置包括：

伺服电机：用于接收挤压信号，并根据所述挤压信号挤压消杀液容器阀门，获取定量的消杀液；

消杀液容器阀门：用于与消杀液的存储容器连接，并根据所述伺服电机的压力流出定量的消杀液；

电子雾化器：与所述消杀液容器阀门连接，并将所述定量的消杀液雾化，并将雾化的消杀液喷射在用户的双手上。

作为本发明的一种实施例：所述设备还包括：

CPU：用于控制所述认证模块、人脸识别模块、手部感应模块、体温感应模块和消杀喷雾装置；

寄存器：与所述CPU连接，用于构建网络后台数据库，并存储用户数据；其中，

所述用户数据包括：所述认证模块的认证的用户身份数据、所述人脸识别模块检测的口罩佩戴数据、所述体温感应模块检测的体温数据和消杀喷雾装置的消毒数据；

扬声器：用于根据所述口罩佩戴数据，发出口罩佩戴提示音，还用于进行体温播报；

显示屏：用于显示所述用户数据。

作为本发明的一种实施例：所述设备使用步骤包括：

步骤1：用户通过信号接收装置导入身份认证信息，根据所述身份认证信息进行身份认证；

步骤2：根据人脸识别模块，获取用户脸部图像，并判断用户是否佩戴口罩，当用户未佩戴口罩时，通过语音播报提示用户佩戴口罩；

步骤3：当用户根据所述语音播报佩戴口罩时，所述手部感应模块启动红外感应模组，确定用户双手的位置信息，并判断用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；

步骤4：在用户双手在所述喷雾范围内时，同步进行体温检测，并对所述体温数据进行语音播报和屏幕显示；

步骤5：在所属体温监测时，同步进行喷射雾化后的消杀液对用户的双手进行消毒。

本发明的有益效果在于：本发明让口罩检测、人员身份识别、体温测量和手部消杀工作成为无人值守的“类机器人”的工作，人员在进入区域和区域内多次测温和手部消杀成为一项无接触的自助服务，随时随地的可自主进行身份识别，体温测量和手部消杀，并且是一次性全自动完成，语音提示和屏显同步交互，节省时间，提高了用户体验，有助于高效快速准确的完成常态化防疫措施。同时也大大的降低了企事业单位和学校等公共场所防疫措施的人力物力的投入成本，使防疫工作落实的更加精准有效，提升防疫工作的友好和智能化体验，提高了人员自主自愿进行体温测量和手部消杀的积极性和频次。实现无人值守或减少值守人员的工作量，配合设置人员闸机通道，只有通过本产品自助服务后自动打开闸机单次放行一人，实现无人值守防控。无闸机的场景，只需值守人员监看人员测温消杀，无需介入。提高用户使用体验和通行速度，自助式语音和屏显播报，无值守人员监视，用户只需伸一次双手，3秒钟就可以完成所有流程，极大的增加人员通行速度，提高了用户高科技智能体验，让防疫措施变被动为主动，使用户喜欢上测温和消杀，增加了防疫和消杀频次，大大提升了防控疫情的效果。本装置体积小巧，成本低廉，可大量布置于公共场所各个角落，分散人员防控措施，增加用户的方便性，提高用户体温检测和消杀洗手的频次，更方便的让用户养成良好的卫生习惯；极大的提高了公共卫生防控水平和效益。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备的模块示意图；

图2为本发明实施例中可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备的总组成图

图3为本发明实施例中可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备的实施步骤图；

图4为本发明实施例中可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备的一种设备结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的技术方案主要集成了人员IC卡身份识别技术、人体红外感应装置、人体红外测温装置、伺服电机和液体雾化喷雾装置等相主要技术，并通过主控芯片中嵌入相应的技术逻辑来调用相关技术组件以实现产品功能。

本发明技术中采用人脸口罩佩戴判别和人员身份刷卡识别相结合的方式，人脸判别采用自主研发的算法，通过内置的高清摄像头和芯片对人员是否佩戴口罩做出准确判断，刷卡识别可根据内置的射频阅读天线识别IC卡片对应的人员身份信息。人体红外感应装置是一种对人体自身红外热辐射可准确感应的传感器，在本发明技术中主要是对人体手部靠近红外传感器一定距离范围内做出判别后输出信号启动其他装置工作。人体红外测温是采用电热堆传感器对人体手腕部体表温度进行采集，同时内置了环境温度传感器和芯片对设备所处环境温度进行监测，并根据环境温度值和手腕部体表温度值通过算法得出被测人员的体温参考值，使体温参考值可以达到±0.2℃的准确率。伺服电机是用来控制消杀液从容器中释放的装置，当人体手部处于红外感应装置范围内，伺服电机接收到信号后自动启动电机工作，挤压消杀液容器阀门，使得一定量的消杀液从容器中流出。雾化装置是将流出的消杀液通过雾化后，利用重力作用喷洒到人体手部，从而实现消菌杀毒的作用。

一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，包括：

认证模块：用于进行用户身份认证，并记录用户数据；

人脸识别模块：用于对用户面部进行识别，判断是否佩戴口罩；

手部感应模块：用于通过红外感应模组感应用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；

体温感应模块：用于测量用户体温，并进行语音播报；

消杀喷雾装置：用于在用户体温语音播报后，定量喷出消杀液至用户手部。

上述技术方案的原理在于：本发明集合了口罩检测、人员身份识别、体温测量和手部消杀4项功能，使得操作无人化，在用户进入工作区域之前或者其它适用本发明的场景之前，通过本发明的是设备进行消毒检测工作，用户通过首先通过身份验证，表示用户是对应企业、政府授权的人员，在识别方面优选IC卡身份识别，这也是大多数公司企业的常用方式。在本发明中，还可以搭配指纹身份识别、虹膜身份识别、蓝牙身份识别、条码身份识别等。身份识别之后通过人脸识别判断用户是否带了口罩，并且可以再次通过人脸进行身份识别，进而提醒没有带口罩的用户穿带口罩，带了口罩的人员进行手部感应，感应到手部的位置在消杀喷雾范围内时，执行消杀液雾化喷出。同时可以进行体温监测，判断用户的体温是否正常。

上述技术方案的有益效果在于：本发明让口罩检测、人员身份识别、体温测量和手部消杀工作成为无人值守的“类机器人”的工作，人员在进入区域和区域内多次测温和手部消杀成为一项无接触的自助服务，随时随地的可自主进行身份识别，体温测量和手部消杀，并且是一次性全自动完成，语音提示和屏显同步交互，节省时间，提高了用户体验，有助于高效快速准确的完成常态化防疫措施。同时也大大的降低了企事业单位和学校等公共场所防疫措施的人力物力的投入成本，使防疫工作落实的更加精准有效，提升防疫工作的友好和智能化体验，提高了人员自主自愿进行体温测量和手部消杀的积极性和频次。实现无人值守或减少值守人员的工作量，配合设置人员闸机通道，只有通过本产品自助服务后自动打开闸机单次放行一人，实现无人值守防控。无闸机的场景，只需值守人员监看人员测温消杀，无需介入。提高用户使用体验和通行速度，自助式语音和屏显播报，无值守人员监视，用户只需伸一次双手，3秒钟就可以完成所有流程，极大的增加人员通行速度，提高了用户高科技智能体验，让防疫措施变被动为主动，使用户喜欢上测温和消杀，增加了防疫和消杀频次，大大提升了防控疫情的效果。本装置体积小巧，成本低廉，可大量布置于公共场所各个角落，分散人员防控措施，增加用户的方便性，提高用户体温检测和消杀洗手的频次，更方便的让用户养成良好的卫生习惯；极大的提高了公共卫生防控水平和效益。

作为本发明的一种实施例：所述认证模块包括：

射频通讯芯片：用于将所述身份认证数据通过无线网络模组上传至网络后台数据库；

信号接收装置：用于接收用户的身份认证信号，并生成可导入射频通讯芯片的身份认证数据；其中，

所述信号接收装置包括：IC卡阅读天线、蓝牙对接装置、WiFi 收发装置、条码识别装置、指纹识别装置或虹膜识别装置。

上述技术方案的原理在于：本发明在进行用户的身份认证时，通过射频通讯芯片接收用户的身份认证数据，并将身份数据上传到设备的网络后台数据库。而信号接收装置为IC卡阅读天线、蓝牙对接装置、WiFi收发装置、条码识别装置、指纹识别装置或虹膜识别装置其中一种，实现用户的身份验证，而且只有符合身份的用户能够使用消毒设备进行消毒。

上述技术方案的有益效果在于：本发明加电开机后，由用户认证启动，刷卡的同时由CPU将身份信息通过无线网络模组上报给网络后台数据库记录，也可以由管理员关闭此功能，开机不刷卡直接启动装置。防止非授权人员使用设备，也可以作为企业的打卡设备，授权人员验证设备。

作为本发明的一种实施例：如附图2所示，所述人脸识别模块包括人脸识别芯片和摄像头，所述人脸识别芯片和摄像头电连接；其中，

所述摄像头用户获取用户面部图像，并将所述面部图像发送至人脸识别芯片；

所述人脸识别芯片用于通过内置面部识别算法对所述面部图像进行识别，判断用户面部是否佩戴口罩，并通过人脸识别功能对佩戴口罩和未佩戴口罩的用户进行记录。

上述技术方案的原理和有益效果在于：人脸识别芯片和摄像头主要完成对人员是否佩戴口罩的智能识别，通过芯片内置人工智能算法实现口罩检测，通过算法升级可扩展人脸识别功能。当识别到人员未佩戴口罩时，扬声器发出语音提示佩戴口罩，直到人员佩戴好口罩后本装置再工作。也可由管理员后台设置为关闭此项功能。

作为本发明的一种实施例：所述人脸识别芯片用于通过内置面部识别算法对所述面部图像进行识别，判断用户面部是否佩戴口罩，包括以下步骤：

步骤1：确定所述面部图像的每个像素点，构建所述面部图像的特征模型；

其中，M表示面部图像的特征模型，X_l表示第l个像素点的像素特征；l＝1，2，3，……L；L表示共有L个像素点；

步骤2：通过预设的口罩数据库，构建口罩的口罩特征模型；

其中，K_a表示第a类口罩的类型特征；G_ab表示第a类口罩的第b个像素点的像素特征；a＝1，2，3，……A；A表示共有A种类型的口罩；b＝1，2，3，……B；B表示共有B种类型的口罩；

步骤3：根据所述面部图像的特征模型和口罩特征模型，构建脸部判断模型，判断所述面部图像中人脸面部是否佩戴到口罩：

其中，当P≥1时，表示所述面部图像中人脸面部佩戴口罩；当 P＜1时，表示所述面部图像中人脸面部佩戴口罩。

上述技术方案的原理在于：本发明在进行面部识别的时候，是一种基于面部图像的识别才处理方法，主要的技术原理是通过对面部图像的每个像素点进行计算，进而确定每个像素点的特征模型，像素特征包括像素点的位置特征和颜色特征，在人脸面部的整体模型确定后，这个人脸面部的整体模型是包括口罩元素和人脸的元素。本发明基于口罩数据库通过收录不同的口罩，通过对大量不同的口罩构建口罩的特征模型，最终实现对口罩特征的整体建模，最后基于面部图像的特征模型和口罩特征模型，实现对面部图像中人脸面部是否存在口罩进行判断。本发明不仅可以判断人脸是否佩戴口罩，还可以根据面部图像对消毒的人的身份进行确定。

作为本发明的一种实施例：如附图2所示，所述手部感应模块包括红外感应模组；其中，

所述红外感应模组包括：环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头；

所述环境测温传感器探头用于检测环境中的能量辐射；

所述人体红外测温传感器探头用于检测手部辐射到人体的红外能量；

所述环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头共同工作时，根据所述环境中的能量辐射和手部辐射到人体的红外能量，确定用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内。

上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明通过以身份认证和口罩检测成功后，语音主动提示用户伸出双手置于装置下方的消杀液喷雾口附近，当本装置红外感应模组监测到手部辐射的人体红外能量时，环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头同时工作，判断用户的双手是不是在喷雾范围内。防止用户的手部超出喷雾范围内，导致雾化后的消毒液喷雾喷射不均匀。

作为本发明的一种实施例：所述手部感应模块确定用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内，包括以下步骤：

步骤1：基于人体红外测温传感器，确定手部辐射范围:

其中，F1表示手部辐射范围，Q_i表示人体红外测温传感器的第i个辐射点的辐射强度；Q_max表示人体红外测温传感器的最大辐射强度； Q_min表示人体红外测温传感器的最小辐射强度；∝表示辐射系数；d_i表示人体红外测温传感器的第i个辐射点的辐射位置；n表示辐射点的总数；i＝1，2，3，……n；

步骤2：基于环境红外测温传感器确定环境辐射范围:

其中，F2表示环境辐射范围，h_j表示环境红外测温传感器的第j个辐射点的辐射强度；h_max表示环境红外测温传感器的最大辐射强度； h_min表示环境红外测温传感器的最小辐射强度；∝表示辐射系数；D_j表示环境红外测温传感器器的第j个辐射点的辐射位置；n表示辐射点的总数；j＝1，2，3，……m；

步骤3：基于所述环境辐射范围和手部辐射范围，判断用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内：

其中，当所述H＞1时，户双手没有放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；当所述H≤1时，户双手放置于消杀喷雾口的喷雾范围内。

上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明在判断用户的手部是否在喷雾的范围内时，首先基于人体红外测温传感器确定手部辐射范围，因为人体手部辐射时，在具有温度的地方才会存在发生辐射，所有辐射范围是一个范围区域，而环境红外测温传感器确定环境辐射范围，环境辐射的范围也是喷雾口能够进行喷雾的范围，通过两个范围相交的地方进行判断，进而确定手部的范围区域是不是在环境辐射范围内。

作为本发明的一种实施例：如附图2所示，所述体温感应模块包括红外温度检测装置；其中，

所述红外温度检测装置用于获取用户的体温数据，并将所述体温数据与用户的身份信息相对应，并传输至网络后台数据库。

上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明的人体红外测温是采用电热堆传感器对人体手腕部体表温度进行采集，同时内置了环境温度传感器和芯片对设备所处环境温度进行监测，并根据环境温度值和手腕部体表温度值通过算法得出被测人员的体温参考值，使体温参考值可以达到±0.2℃的准确率。面板上的具有液晶屏显示用户的体温数值，扬声器语音播报用户的体温值。仿真用户的温度异常。在用户消杀的同时实现自动测温并播报，不增加用户额外动作和时间，在原有的伸手环节完成了测温登记，节省了用户时间，提高了通行速度。

作为本发明的一种实施例：如附图2所示，所述消杀喷雾装置包括：

伺服电机：用于接收挤压信号，并根据所述挤压信号挤压消杀液容器阀门，获取定量的消杀液；

消杀液容器阀门：用于与消杀液的存储容器连接，并根据所述伺服电机的压力流出定量的消杀液；

电子雾化器：与所述消杀液容器阀门连接，并将所述定量的消杀液雾化，并将雾化的消杀液喷射在用户的双手上。

上述技术方案的原理和有益效果在于：在本发明中，伺服电机是用来控制消杀液从容器中释放的装置，当人体手部处于红外感应装置范围内，伺服电机接收到信号后自动启动电机工作，挤压消杀液容器阀门，使得一定量的消杀液从容器中流出。雾化装置是将流出的消杀液通过雾化后，利用重力作用喷洒到人体手部，从而实现消菌杀毒的作用。具体为：本发明的CPU同时给伺服电机发送信号启动电机挤压消杀液容器阀门，一定量的消杀液从容器中流出后，由电子雾化器装置雾化后喷出液体。

作为本发明的一种实施例：如附图2所示，所述设备还包括：

CPU：用于控制所述认证模块、人脸识别模块、手部感应模块、体温感应模块和消杀喷雾装置；

寄存器：与所述CPU连接，用于构建网络后台数据库，并存储用户数据；其中，

所述用户数据包括：所述认证模块的认证的用户身份数据、所述人脸识别模块检测的口罩佩戴数据、所述体温感应模块检测的体温数据和消杀喷雾装置的消毒数据；

扬声器：用于根据所述口罩佩戴数据，发出口罩佩戴提示音，还用于进行体温播报；

显示屏：用于显示所述用户数据。

上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明的技术方案是通过主CPU、周边电路和寄存器、以及各功能模组相互协同工作组成。本发明的实现装置具有体积小巧，方便壁挂和立柱式部署，而且可以内置电池仓方便室外和电源不便时部署，无线网络模块支持2.4G、蓝牙和4G网络通信，无需拉线布电，适用于各种应用场景。

作为本发明的一种实施例：如附图3所示，所述设备使用步骤包括：

步骤1：用户通过信号接收装置导入身份认证信息，根据所述身份认证信息进行身份认证；

步骤2：根据人脸识别模块，获取用户脸部图像，并判断用户是否佩戴口罩，当用户未佩戴口罩时，通过语音播报提示用户佩戴口罩；

步骤3：当用户根据所述语音播报佩戴口罩时，所述手部感应模块启动红外感应模组，确定用户双手的位置信息，并判断用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；

步骤4：在用户双手在所述喷雾范围内时，同步进行体温检测，并对所述体温数据进行语音播报和屏幕显示；

步骤5：在所属体温监测时，同步进行喷射雾化后的消杀液对用户的双手进行消毒。

上述技术方案的原理和有益效果在于：本装置加电开机后，由用户刷卡启动，刷卡的同时由CPU将IC卡的卡号通过无线网络模组上报给网络后台数据库记录，也可以由管理员关闭此功能，开机不刷卡直接启动装置。

人脸识别芯片和摄像头主要完成对人员是否佩戴口罩的智能识别，通过芯片内置人工智能算法实现口罩检测，通过算法升级可扩展人脸识别功能。当识别到人员未佩戴口罩时，扬声器发出语音提示佩戴口罩，直到人员佩戴好口罩后再本装置再工作。也可由管理员后台设置为关闭此项功能。

装置通过以上刷卡和口罩检测成功后，语音主动提示用户伸出双手置于装置下方的消杀液喷雾口附近，当本装置红外感应模组监测到手部辐射的人体红外能量时，环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头同时工作，CPU同时给伺服电机发送信号启动电机挤压消杀液容器阀门，一定量的消杀液从容器中流出后，由电子雾化器装置雾化后喷出液体。在用户双手接到消杀液洗手的同时，本装置面板上的液晶屏显示用户的体温数值，扬声器语音播报用户的体温值。如配合闸机使用，则语音播报完体温值后，再播报一条语音提示用户可以通过，同时由CPU发送指令给继电器控制打开闸机。

本发明的有益效果还包括：

全程无接触式身份登记、口罩检测、体温检测、喷洒消杀液、控制人员通道一体化类机器人功能。

内置电池仓和无线通讯模组，能快速部署投入使用，方便灵活部署在各种应用场景。

智能的用户体验，由语音和屏幕显示同步与用户人机交互，避免现有人工值守监督引发的用户反感和等待造成的不爽体验。

在用户消杀的同时实现自动测温并播报，不增加用户额外动作和时间，在原有的伸手环节完成了测温登记，节省了用户时间，提高了通行速度。

降低了各类政府机关、企事业单位、人员密集场所管理人员的防控工作量和工作压力，降低了各项成本投入。大大提升了防疫防控措施的精准落实。

本发明为一体化电路设计，系统整体性能和可靠度优于简单的设备集成；

本发明完全无接触自助式操作，无需逐个项目分步进行；通行速度快；

本发明监测速度快，使用简单，智能语音提示，无需人员协助。

如附图4所示，为本发明的一种实施设备的正面图，上部具有人脸识别摄像头，中部为一个消杀液的窗口，下部为温度的显示器，正面底部的右侧用于指纹识别和IC卡识别，正面底部的左侧是扬声器口，用于语音播报。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，包括：

认证模块：用于进行用户身份认证，并记录用户数据；

人脸识别模块：用于对用户面部进行识别，判断是否佩戴口罩；

手部感应模块：用于通过红外感应模组感应用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；

体温感应模块：用于测量用户体温，并进行语音播报；

消杀喷雾装置：用于在用户体温语音播报后，定量喷出消杀液至用户手部。

2.如权利要求1所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述认证模块包括：

射频通讯芯片：用于将所述身份认证数据通过无线网络模组上传至网络后台数据库；

信号接收装置：用于接收用户的身份认证信号，并生成可导入射频通讯芯片的身份认证数据；其中，

所述信号接收装置包括：IC卡阅读天线、蓝牙对接装置、WiFi收发装置、条码识别装置、指纹识别装置或虹膜识别装置。

3.如权利要求1所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述人脸识别模块包括人脸识别芯片和摄像头，所述人脸识别芯片和摄像头电连接；其中，

所述摄像头用户获取用户面部图像，并将所述面部图像发送至人脸识别芯片；

所述人脸识别芯片用于通过内置面部识别算法对所述面部图像进行识别，判断用户面部是否佩戴口罩，并通过人脸识别功能对佩戴口罩和未佩戴口罩的用户进行记录。

4.如权利要求3所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述人脸识别芯片用于通过内置面部识别算法对所述面部图像进行识别，判断用户面部是否佩戴口罩，包括以下步骤：

步骤1：确定所述面部图像的每个像素点，构建所述面部图像的特征模型；

其中，M表示面部图像的特征模型，X_l表示第l个像素点的像素特征；l＝1，2，3，……L；L表示共有L个像素点；

步骤2：通过预设的口罩数据库，构建口罩的口罩特征模型；

其中，K_a表示第a类口罩的类型特征；G_ab表示第a类口罩的第b个像素点的像素特征；a＝1，2，3，……A；A表示共有A种类型的口罩；b＝1，2，3，……B；B表示共有B种类型的口罩；

步骤3：根据所述面部图像的特征模型和口罩特征模型，构建脸部判断模型，判断所述面部图像中人脸面部是否佩戴到口罩：

其中，当P≥1时，表示所述面部图像中人脸面部佩戴口罩；当P＜1时，表示所述面部图像中人脸面部佩戴口罩。

5.如权利要求1所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述手部感应模块包括红外感应模组；其中，

所述红外感应模组包括：环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头；

所述环境测温传感器探头用于检测环境中的能量辐射；

所述人体红外测温传感器探头用于检测手部辐射到人体的红外能量；

所述环境测温传感器探头和人体红外测温传感器探头共同工作时，根据所述环境中的能量辐射和手部辐射到人体的红外能量，确定用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内。

6.如权利要求5所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述手部感应模块确定用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内，包括以下步骤：

步骤1：基于人体红外测温传感器，确定手部辐射范围:

其中，F1表示手部辐射范围，Q_i表示人体红外测温传感器的第i个辐射点的辐射强度；Q_max表示人体红外测温传感器的最大辐射强度；Q_min表示人体红外测温传感器的最小辐射强度；∝表示辐射系数；d_i表示人体红外测温传感器的第i个辐射点的辐射位置；n表示辐射点的总数；i＝1，2，3，……n；

步骤2：基于环境红外测温传感器确定环境辐射范围:

其中，F2表示环境辐射范围，h_j表示环境红外测温传感器的第j个辐射点的辐射强度；h_max表示环境红外测温传感器的最大辐射强度；h_min表示环境红外测温传感器的最小辐射强度；∝表示辐射系数；D_j表示环境红外测温传感器器的第j个辐射点的辐射位置；n表示辐射点的总数；j＝1，2，3，……m；

步骤3：基于所述环境辐射范围和手部辐射范围，判断用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内：

其中，当所述H＞1时，户双手没有放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；当所述H≤1时，户双手放置于消杀喷雾口的喷雾范围内。

7.如权利要求1所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述体温感应模块包括红外温度检测装置；其中，

所述红外温度检测装置用于获取用户的体温数据，并将所述体温数据与用户的身份信息相对应，并传输至网络后台数据库。

8.如权利要求1所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述消杀喷雾装置包括：

伺服电机：用于接收挤压信号，并根据所述挤压信号挤压消杀液容器阀门，获取定量的消杀液；

消杀液容器阀门：用于与消杀液的存储容器连接，并根据所述伺服电机的压力流出定量的消杀液；

电子雾化器：与所述消杀液容器阀门连接，并将所述定量的消杀液雾化，并将雾化的消杀液喷射在用户的双手上。

9.如权利要求1所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述设备还包括：

CPU：用于控制所述认证模块、人脸识别模块、手部感应模块、体温感应模块和消杀喷雾装置；

寄存器：与所述CPU连接，用于构建网络后台数据库，并存储用户数据；其中，

所述用户数据包括：所述认证模块的认证的用户身份数据、所述人脸识别模块检测的口罩佩戴数据、所述体温感应模块检测的体温数据和消杀喷雾装置的消毒数据；

扬声器：用于根据所述口罩佩戴数据，发出口罩佩戴提示音，还用于进行体温播报；

显示屏：用于显示所述用户数据。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种可人员识别和测量体温的非接触式手部消杀喷雾设备，其特征在于，所述设备使用步骤包括：

步骤1：用户通过信号接收装置导入身份认证信息，根据所述身份认证信息进行身份认证；

步骤2：根据人脸识别模块，获取用户脸部图像，并判断用户是否佩戴口罩，当用户未佩戴口罩时，通过语音播报提示用户佩戴口罩；

步骤3：当用户根据所述语音播报佩戴口罩时，所述手部感应模块启动红外感应模组，确定用户双手的位置信息，并判断用户双手是否放置于消杀喷雾口的喷雾范围内；

步骤4：在用户双手在所述喷雾范围内时，同步进行体温检测，并对所述体温数据进行语音播报和屏幕显示；

步骤5：在所属体温监测时，同步进行喷射雾化后的消杀液对用户的双手进行消毒。

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