CN112729551A - 一种人体红外测温方法、距离补偿方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人体红外测温方法、距离补偿方法及装置，方法包括：人脸正对摄像头，计算该人员两眼距离dE；设定人员与红外传感器的标准距离dH0，同时测量出当时的温度T0；通过人员变动距离到dH1，此时测量温度为T1，则计算修正系数e，不断的变动距离，获取不同距离下的修正系数；更换两眼距离不同的人员，重复步骤2和步骤3，获取该两眼距离下的，不同距离的修正系数；根据不同的dE、dH和e，汇总成表格，根据该表格进行测量温度的距离补偿，通过距离补偿的方式，使得测量的温度更加精确。

Description

一种人体红外测温方法、距离补偿方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种人体红外测温方法、距离补偿方法及装置。

背景技术

2020年新冠疫情期间，利用红外测温模块测量人体温度的广泛使用，如何准确测定温度至关重要。而采用非接触的人体测温方式时，红外测温传感模块和人体有一定的距离，由于红外测温传感模块的精度对距离比较敏感，会随人体距离变动而变动，所以在实际使用中，需要根据人体距离做一定的补偿。因此，如何比较准确评估传感器和人体的距离，成为关键点。

现在有专利公布“一种人体红外测温仪的距离估算方法及系统“，申请号：2020105008448，其利用红外测温仪检测对象人脸额头矩形区域，估算距离；该方式存在以下缺点，红外测温模块一般空间分辨率比较低，多数是几十乘以几十数量级，用于估算距离，精度比较低；而且人脸额头区域，和人的发饰、胖瘦、脸型关系比较大，该特征稳定性比较差，也会影响作为距离估算的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种人体红外测温方法、距离补偿方法及装置，通过距离补偿的方式，使得测量的温度更加精确。

第一方面，本发明提供了一种人体红外测温的距离补偿的方法，包括：

步骤1、人脸正对摄像头，计算该人员两眼距离dE；

步骤2、设定人员与红外传感器的标准距离dH0，同时测量出当时的温度T0；

步骤3、通过人员变动距离到dH1，此时测量温度为T1，则计算修正系数e，不断的变动距离，获取不同距离下的修正系数；

步骤4、更换两眼距离不同的人员，重复步骤2和步骤3，获取该两眼距离下的，不同距离的修正系数；

步骤5、根据不同的dE、dH和e，汇总成表格，根据该表格进行测量温度的距离补偿。

进一步地，所述步骤3中的修正系数:e＝T1-T0。

第二方面，本发明提供了一种人体红外测温的方法，包括：

步骤1、通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到出关键点坐标；

步骤2、根据关键点坐标，计算人脸姿态；

步骤3、判断人脸是否处于正脸朝向，若是，则计算两眼距离，并计算人员与红外传感器的距离，红外传感器获取一温度；若否，则返回步骤1；

步骤4、根据第一方面中提供的表格，获取对应的修正系数，将温度进行修正，并将结果输出。

进一步地，所述步骤1进一步具体为：通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到左眼坐标、右眼坐标、鼻子坐标、左嘴角坐标以及右嘴角坐标。

进一步地，所述步骤3中判断人脸是否处于正脸朝向的方法为，若-5°<Pitch<5且-5°<Yaw<5°且-5°<Roll<5°，则为正脸，否则不为正脸。

第三方面，本发明提供了一种人体红外测温的装置，包括：

获取坐标模块，通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到出关键点坐标；计算姿态模块，根据关键点坐标，计算人脸姿态；

获取测量温度模块，判断人脸是否处于正脸朝向，若是，则计算两眼距离，并计算人员与红外传感器的距离，红外传感器获取一温度；若否，则返回获取坐标模块；

修正温度模块，根据第一方面中提供的表格，获取对应的修正系数，将温度进行修正，并将结果输出。

进一步地，所述获取坐标模块进一步具体为：通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到左眼坐标、右眼坐标、鼻子坐标、左嘴角坐标以及右嘴角坐标。

进一步地，所述获取测量温度模块中判断人脸是否处于正脸朝向的方法为，若-5°<Pitch<5且-5°<Yaw<5°且-5°<Roll<5°，则为正脸，否则不为正脸。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、人脸两眼距离是相对稳定的特征，不会随着一时的胖瘦、脸型、发饰外部特征变化；对于距离估算精度更高；

2、人脸两眼距离，视觉定位更精准。两眼距离可以用瞳孔之间距离定义，由于瞳孔视觉特征和周边区别比较大，便于定位更加精准。相比其他人脸特征，比如鼻子，视觉上过渡比较模糊，定位不够精准。

3、采用可见光摄像头，现有方案的分辨率至少都是640*480以上，相比于几十乘以几十的分辨率，测量的精度更高。

通过5点坐标，计算人脸姿态角，通过判断姿态角范围，保证人脸正脸面对设备，可以保证测量时更高的精度，并且通过距离补偿方式，使得测试的温度更加准确。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明中关键点坐标示意图；

图2为本发明中姿态示意图；

图3为本发明实施例一中方法中的流程图；

图4为本发明实施例二中方法中的流程图；

图5为本发明实施例三中装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种人体红外测温方法、距离补偿方法及装置，解决了现有技术中温度测量不精确的技术问题，根据距离补偿，对温度进行补偿，获取精准的温度。

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：

结合人脸摄像头，提取人脸特征识别中的关键点，从而计算人脸瞳孔距离，作为距离评估的基准。

1、在测温模块旁边，存在一个人脸摄像头，两者距离很近。

2、人脸摄像头实时捕捉当前的人脸，并分析出当先人脸的关键点特征，例如用5点关键点。

3、估算根据以上坐标，估算人脸姿态角。

4、当人脸姿态角处于正脸区域，计算两眼之间的距离。

5、根据两眼距离，实测出人体和红外传感器之间的距离。作为基准。

进一步具体如下：

在测温模块旁边，同时部署一个人脸摄像头，两者距离很近。

人脸摄像头实时捕捉当前的人脸，一般图片的分辨率在640*480以上。分析出当先人脸的关键点特征。比如5点关键点：左眼、右眼、鼻子、左嘴角、右嘴角。如图1所示，设为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5)；

根据5点坐标，如图2所示，估算人脸姿态角：Pitch/Yaw/Roll；

判断人脸是否处于正脸朝向。

可以根据姿态角大小，判断人脸是否处于正脸区域。

经验值：-5°<Pitch<5，-5°<Yaw<5°，-5°<Roll<5°。

当人正脸朝向传感器的时候，计算两眼距离dE，用尺子测量人脸和红外传感器的距离：dH，以及计算当前距离下红外传感器的温度修正系数e。

其中：

dH由人工用尺子测量出来；

温度修正系数计算e：可以将某个dH，比如30cm作为标准dH0，同时测量出当时的温度T0。

变动距离到dH1，温度T也变化为T1。

则修正系数:e＝T1-T0。

根据不同的dE、dH和e，汇总成表格，作为该设备计算距离补偿的依据。

实施例一

如图3所示，本实施例提供第一方面，本发明提供了一种人体红外测温的距离补偿的方法，包括：

步骤1、人脸正对摄像头，计算该人员两眼距离dE；

步骤2、设定人员与红外传感器的标准距离dH0，同时测量出当时的温度T0；

步骤3、通过人员变动距离到dH1，此时测量温度为T1，则计算修正系数e，不断的变动距离，获取不同距离下的修正系数，所述修正系数:e＝T1-T0；

步骤4、更换两眼距离不同的人员，重复步骤2和步骤3，获取该两眼距离下的，不同距离的修正系数；

步骤5、根据不同的dE、dH和e，汇总成表格，根据该表格进行测量温度的距离补偿。

实施例二

如图4所示，本实施例提供一种人体红外测温的方法，包括：

步骤1、通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到左眼坐标、右眼坐标、鼻子坐标、左嘴角坐标以及右嘴角坐标；

步骤2、根据关键点坐标，计算人脸姿态；

步骤3、判断人脸是否处于正脸朝向，若是，则计算两眼距离，并计算人员与红外传感器的距离，红外传感器获取一温度；若否，则返回步骤1；

步骤4、根据实施例一中提供的表格，获取对应的修正系数，将温度进行修正，并将结果输出。

所述步骤3中判断人脸是否处于正脸朝向的方法为，若-5°<Pitch<5且-5°<Yaw<5°且-5°<Roll<5°，则为正脸，否则不为正脸。

基于同一发明构思，本申请还提供了与实施例二中的方法对应的装置，详见实施例三。

实施例三

如图5所示，在本实施例中提供了一种人体红外测温的装置，包括：

获取坐标模块，通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到左眼坐标、右眼坐标、鼻子坐标、左嘴角坐标以及右嘴角坐标；

计算姿态模块，根据关键点坐标，计算人脸姿态；

获取测量温度模块，判断人脸是否处于正脸朝向，若是，则计算两眼距离，并计算人员与红外传感器的距离，红外传感器获取一温度；若否，则返回获取坐标模块；

修正温度模块，根据实施例一中提供的表格，获取对应的修正系数，将温度进行修正，并将结果输出。

所述获取测量温度模块中判断人脸是否处于正脸朝向的方法为，若-5°<Pitch<5且-5°<Yaw<5°且-5°<Roll<5°，则为正脸，否则不为正脸。

由于本发明实施例三所介绍的装置，为实施本发明实施例二的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例二所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例二的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种人体红外测温的距离补偿的方法，其特征在于：包括：

步骤1、人脸正对摄像头，计算该人员两眼距离dE；

步骤2、设定人员与红外传感器的标准距离dH0，同时测量出当时的温度T0；

步骤3、通过人员变动距离到dH1，此时测量温度为T1，则计算修正系数e，不断的变动距离，获取不同距离下的修正系数；

步骤4、更换两眼距离不同的人员，重复步骤2和步骤3，获取该两眼距离下的，不同距离的修正系数；

步骤5、根据不同的dE、dH和e，汇总成表格，根据该表格进行测量温度的距离补偿。

2.根据权利要求1所述的一种人体红外测温的距离补偿的方法，其特征在于：所述步骤3中的修正系数:e＝T1-T0。

3.一种人体红外测温的方法，其特征在于：包括：

步骤1、通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到出关键点坐标；

步骤2、根据关键点坐标，计算人脸姿态；

步骤3、判断人脸是否处于正脸朝向，若是，则计算两眼距离，并计算人员与红外传感器的距离，红外传感器获取一温度；若否，则返回步骤1；

步骤4、根据权利要求1或2中提供的表格，获取对应的修正系数，将温度进行修正，并将结果输出。

4.根据权利要求1所述的一种人体红外测温的方法，其特征在于：所述步骤1进一步具体为：通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到左眼坐标、右眼坐标、鼻子坐标、左嘴角坐标以及右嘴角坐标。

5.根据权利要求1所述的一种人体红外测温的方法，其特征在于：所述步骤3中判断人脸是否处于正脸朝向的方法为，若-5°<Pitch<5且-5°<Yaw<5°且-5°<Roll<5°，则为正脸，否则不为正脸。

6.一种人体红外测温的装置，其特征在于：包括：

获取坐标模块，通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到出关键点坐标；

计算姿态模块，根据关键点坐标，计算人脸姿态；

获取测量温度模块，判断人脸是否处于正脸朝向，若是，则计算两眼距离，并计算人员与红外传感器的距离，红外传感器获取一温度；若否，则返回获取坐标模块；

修正温度模块，根据权利要求1或2中提供的表格，获取对应的修正系数，将温度进行修正，并将结果输出。

7.根据权利要求6所述的一种人体红外测温的装置，其特征在于：所述获取坐标模块进一步具体为：通过摄像头实时捕获当前的人脸，并得到左眼坐标、右眼坐标、鼻子坐标、左嘴角坐标以及右嘴角坐标。

8.根据权利要求6所述的一种人体红外测温的装置，其特征在于：所述获取测量温度模块中判断人脸是否处于正脸朝向的方法为，若-5°<Pitch<5且-5°<Yaw<5°且-5°<Roll<5°，则为正脸，否则不为正脸。

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