CN113280926A - 一种测温方法及测温设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种测温方法及测温设备，该方法包括:根据视场内的I R图像和RGB图像，判断视场范围内是否有人；当视场内有人时，对人进行测温获得当前人体温度，进而对环境测温获得当前环境温度；判断所述当前环境温度是否符合数据丢弃条件；若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则保留所述所述当前人体温度和当前环境温度，并根据所述当前人体温度和当前环境温度，计算得到人体实际温度。本申请的测温方法及测温设备，测温精准。
Description
技术领域
本申请涉及温度测量技术领域，特别涉及一种低温环境测温方法及测温设备。
背景技术
测温设备广泛的用于小区、学校和医院等公共场所室外大门口，用于筛选出发烧人员，保障进入区域中人员的健康安全。
现有技术中的测温设备，常规的测温设备的应用环境温度一般为0-40℃之间，其实际能够取得准确的测温温度其应用环境一般在10-40℃之间。
但是，当测温设备需要在在室外，尤其是寒风中筛选出出发烧人群时，例如在北方地区、俄罗斯、美国北部等严寒地区，其温度常在零度以下，现有技术中的测温设备难以进行测温且测温不准；
进一步，在室外测量的过程中，容易受到外界环境干扰，如有风吹过的时候，测量到的温度会有严重的下降，造成测温不精准。
发明内容
本申请实施例提供一种测温方法及测温设备，其至少解决以上现有技术缺陷中的一个。
本申请实施例的一种测温方法，该方法包括：
S1:根据视场内的IR图像和RGB图像，判断视场范围内是否有人；
S2:当视场内有人时，对人进行测温获得当前人体温度，进而对环境测温获得当前环境温度；
S3:判断所述当前环境温度是否符合数据丢弃条件；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度，并返回步骤S1；
若否，则保留所述所述当前人体温度和当前环境温度，并执行下一步；
S4：根据所述当前人体温度和当前环境温度，计算得到人体实际温度。
在本申请实施例中，通过对当前环境温度进行判断，判断其是否符合数据丢弃条件，当环境温度异常时，丢弃测得的当前测得的人体温度和环境温度，当环境温度变化在允许的范围内时，保留测得的当前人体温度和环境温度，并根据该温度进行计算人体的实际温度，实现了在异常环境下的人体温度测试且温度精准。
在一些实施方式中，所述步骤S1具体为：
获取视场内的IR图像；
获取视场内的RGB图像；
根据所述IR图像和RGB图像，识别判断视场范围内是否有人。
在一些实施方式中，所述对人进行测温获得当前人体温度具体为：
识别人面中泪腺所在区域，并画定测温框；
获取温度数据，并转为热成像图；
在所述测温框中，识别最高温度作为所述当前人体温度。
在一些实施方式中，所述步骤S3具体为：
判断第一温度差值是否超过第一预设温度；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则进一步
判断第二温度差值是否超过第二预设温度；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则保留所述当前人体温度和当前环境温度，并执行下一步；
其中，所述第一温度差值为传感器内部温度减所述当前环境温度；
所述第二温度差值为上一次测量得到的环境温度减所述当前环境温度。
在一些实施方式中，所述步骤S4具体为：
根据所述当前环境温度和动态人体温度计算规则，计算动态人体温度范围；
根据所述当前人体温度和动态人体温度范围，计算得到人体实际温度。
进一步地，所述动态人体温度计算规则为：
Tflow’＝Tflow+K1*(Tambient-T0)；
Tfhigh’＝Tfhigh+K2*(Tambient-T0)；
定义：
人体在预设环境温度T0下，其初始化人体温度范围为(Tflow～Tfhigh)，其中，Tflow为初始化最低人体温度，Tfhigh为初始化最高人体温度；
人体在当前环境温度Tambient下，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度。
K1为预设的人体最低温度变化因子，K2为预设的人体最高温度变化因子。
进一步地，若当前环境温度Tambient低于或等于预设环境温度T0时，预设的人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_low，预设的人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_low；
若当前环境温度Tambient高于预设环境温度T0时，预设的人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_high，预设的人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_high。
进一步地，所述根据所述当前人体温度和动态人体温度范围，计算得到人体实际温度，具体包括：
若当前人体温度在所述动态人体温度范围内，则根据第一计算规则，计算得到人体实际温度；
和/或
若当前人体温度大于所述动态人体温度范围的最高温度，则根据第二计算规则，计算得到人体实际温度；
和/或
若当前人体温度小于所述动态人体温度范围的最低温度，则根据第三计算规则，计算得到人体实际温度。
进一步地，所述第一计算规则为：
Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5/(Tfhigh’-Tflow’)*(Tf-Tflow’)；
定义：
人体在当前环境温度Tambient下的，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度；
Tf为当前人体温度；
Tbody为计算得到的人体实际温度。
进一步地，所述第二计算规则为：
Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5+(因子1+因子2*Tambient)*(Tf-Tfhigh’)；
定义：
人体在当前环境温度Tambient下的，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度；
Tf为当前人体温度；
因子1、因子2为预设经验值；
Tbody为计算得到的人体实际温度。
进一步地，所述第三计算规则为：
Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+(因子3+因子4*Tambient)*(Tf-Tfhigh’)；
定义：
人体在当前环境温度Tambient下的，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度；
Tf为当前人体温度；
因子3、因子4为预设经验值；
Tbody为计算得到的人体实际温度。
进一步，在计算得到人体温度之后，还包括：
判断所述计算得到的人体温度，是否大于预设发烧温度；
若是，则判定为发烧人群。
本申请实施例还提供一种测温设备，该测温设备包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述实施例的测温方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请实施例的测温方法流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
如图1所示，为本申请实施例的测温方法，该方法包括：
S1:根据视场内的IR图像和RGB图像，判断视场范围内是否有人。
其中，所述步骤S1具体为：
获取视场内的IR图像；
获取视场内的RGB图像；
根据所述IR图像和RGB图像，识别判断视场范围内是否有人。
当人进入视场内时，摄像头获取到RGB图像，进一步通过IR进行活体检测，用于判断视场内是否有人进入。
S2:当视场内有人时，对人进行测温获得当前人体温度，进而对环境测温获得当前环境温度。
其中，所述对人进行测温获得当前人体温度具体为：
S21:识别人面中泪腺所在区域，并画定测温框；
S22:获取温度数据，并转为热成像图；
例如，设定一种颜色图谱,温度下限为25,上限为43,以0.1度为单位进行颜色渐变,将得到的1024个温度点,按每个温度点对应颜色图谱作转换,得出热成像图。
S23:在所述测温框中，识别最高温度作为所述当前人体温度。
例如，根据人脸算法得出泪腺在RGB图像中的坐标(left1,top1)和(right1,bottom1),经过转换,对应到热成像图中泪腺的坐标(left2,top2)和(right2,bottom2),即在整个32*32的热成像图中,其中左上角坐标(left2,top2)和右下角坐标(right2,bottom2)的矩形范围内为有效测温区域,也即画定的测温框，进而对矩形测温框范围内的温度点进行排序,取最高的温度点作为当前人体温度。
S3:判断所述当前环境温度是否符合数据丢弃条件；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度，并返回步骤S1；
若否，则保留所述所述当前人体温度和当前环境温度，并执行下一步；
其中，所述步骤S3具体为：
判断第一温度差值是否超过第一预设温度；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则进一步
判断第二温度差值是否超过第二预设温度；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则保留所述当前人体温度和当前环境温度，并执行下一步；
其中，所述第一温度差值为传感器内部温度减所述当前环境温度；所述传感器内部温度由传感器读取自身温度获得。
所述第二温度差值为上一次测量得到的环境温度减所述当前环境温度。
例如，在本申请实施例中，由于测温设备使用环境为零下测温环境，在零下测温环境中，温度传感器读取到的内部环境温度一般会比测到的环境温度高8-10摄氏度，同时考虑到诸如寒风等外界环境因素干扰，优选地，本申请实施例预设第一预设温度为20摄氏度。
当读取到的传感器内部温度减当前环境温度的第一温度差值超过第一预设温度20摄氏度，则丢弃测到的当前人体温度和当前环境温度。
其中，上述第一预设温度在本申请实施例中为20摄氏度，但并不代表对本申请实施例的限制，根据实际使用的温度传感器型号不同，该预设温度也不同。如果测得传感器内部温度减当前环境温度的第一温度差值小于第一预设温度20摄氏度，则进一步判断上一次测得环境温度与本次测得的当前环境温度的差值，也即第二温度差值，如果第二温度差值超过第二预设温度，如比上一次测得的环境温度低5摄氏度以上，也即温差超过5摄氏度，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度。
如果两者的温差小于5摄氏度，则进行下一步。
S4：根据所述当前人体温度和当前环境温度，计算得到人体实际温度。
所述步骤S4具体为，
根据所述当前环境温度和动态人体温度计算规则，计算动态人体温度范围；
根据所述当前人体温度和动态人体温度范围，计算得到人体实际温度。
其中，定义人体在预设环境温度T0下，其初始化人体温度范围为(Tflow～Tfhigh)，其中，Tflow为初始化最低人体温度，Tfhigh为初始化最高人体温度。例如，预设环境温度T0为25度，其初始化人体温度范围为(Tflow～Tfhigh),也即人在25度下的测得的表温。而人体在25度环境温度下的正常的体温范围是(35～37.3),也即本申请实施例中的人体实际温度。
人体在当前环境温度Tambient下，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度。例如，预设环境温度Tambient为零下20度，其初始化人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),所述Tflow’、Tfhigh’即人在零下20度下的测得的最低/最高表温。而人体在零下20度环境温度下的体温与测得的表温有差异，人体在零下20度环境温度下的体温，即本申请实施例的人体实际温度。
K1为预设的人体最低温度变化因子，K2为预设的人体最高温度变化因子。
则，所述动态人体温度计算规则为：
Tflow’＝Tflow+K1*(Tambient-T0)；
Tfhigh’＝Tfhigh+K2*(Tambient-T0)。
进一步，若当前环境温度Tambient低于或等于预设环境温度T0时，预设的人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_low，预设的人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_low；
若当前环境温度Tambient高于预设环境温度T0时，预设的人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_high，预设的人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_high。
也即若当前环境温度Tambient低于或等于预设环境温度T0时，则Tflow’＝Tflow+Tflow_factor_low*(Tambient-T0)；Tfhigh’＝Tfhigh+Tfhigh_factor_low*(Tambient-T0)。
若当前环境温度Tambient高于预设环境温度T0时，则Tflow’＝Tflow+Tflow_factor_high*(Tambient-T0)；Tfhigh’＝Tfhigh+Tfhigh_factor_high*(Tambient-T0)。
其中，所述根据所述当前人体温度和动态人体温度范围，计算得到人体实际温度，具体包括：
若当前人体温度在所述动态人体温度范围内，则根据第一计算规则，计算得到人体实际温度；
和/或
若当前人体温度大于所述动态人体温度范围的最高温度，则根据第二计算规则，计算得到人体实际温度；
和/或
若当前人体温度小于所述动态人体温度范围的最低温度，则根据第三计算规则，计算得到人体实际温度。
其中，人体在当前环境温度Tambient下的，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度；Tf为当前人体温度；因子1、因子2、因子3、因子4为预设经验值；Tbody为计算得到的人体实际温度。
则，所述第一计算规则为：
Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5/(Tfhigh’-Tflow’)*(Tf-Tflow’)。
所述第二计算规则为：Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5+(因子1+因子2*Tambient)*(Tf-Tfhigh’)。
所述第三计算规则为：
Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+(因子3+因子4*Tambient)*(Tf-Tfhigh’)。
例如，预设环境温度T0为25度，人体在25度环境温度下的正常的实际体温范围(35～37.3),其初始化人体温度范围为(Tflow～Tfhigh),也即人在25度下的测得的表温，当其超过(Tflow～Tfhigh)的范围外为异常温度；
同时，设定低于或等于环境温度25度时,人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_low和人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_low,
设定高于环境温度25度时,人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_low和人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_high。
则，本申请实施例的计算体温方法为：
根据设定的当前环境温度Tambient,
当Tambient低于或等于25度时:
Tflow’＝Tflow+Tflow_factor_low*(Tambient-25)；
Tfhigh’＝Tfhigh+Tfhigh_factor_low*(Tambient-25)；
当Tambient高于25时:
Tflow’＝Tflow+Tflow_factor_high*(Tambient-25)；
Tfhigh’＝Tfhigh+Tfhigh_factor_high*(Tambient-25)；
经过以上步骤,即可根据不同环境温度,动态变化人体在该环境温度下正常体温所对应的温度范围，也即动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’)。
进一步根据测得的当前人体温度Tf，也即的表温和当前环境温度Tambient来计算人体实际温度Tbody:
如果当前人体温度Tf大于等于动态人体最低温度Tflow’且小于等于动态人体最高温度Tfhigh’；则根据第一计算规则，Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5/(Tfhigh’-Tflow’)*(Tf-Tflow’)；能够计算得到人体实际温度Tbody。
如果当前人体温度Tf>Tfhigh’，则根据第二计算规则：Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5+(因子1+因子2*Tambient)*(Tf-Tfhigh’)；
如果当前人体温度Tf<Tflow’，则根据第三计算规则：Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+(因子3+因子4*Tambient)*(Tf-Tflow’)。
进一步，本申请实施例的方法，在计算得到人体温度之后，还包括以下方法：判断所述计算得到的人体温度，是否大于预设发烧温度；若是，则判定为发烧人群。
本申请实施例的方法，在所述步骤S1之后，还包括：
S5：当视场内没有人时，对环境测温获得第二环境温度；
S6：判断所述第二环境温度是否符合数据丢弃条件；
若是，则丢弃所述第二环境温度，并结束；
若否，则记录所述所述第二环境温度，并结束。
进一步，所述步骤S6具体为：
判断第二环境温度与传感器内部温度的差值的绝对值是否超过第一预设温度；
若是，则丢弃所述第二环境温度。
接上例，当第二环境温度减传感器内部温度的差值的绝对值超过第一预设温度20摄氏度，则丢弃第二环境温度。
本申请实施例还提供一种测温设备，该测温设备包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述的测温方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种测温方法，其特征在于，该方法包括：
S1:根据视场内的IR图像和RGB图像，判断视场范围内是否有人；
S2:当视场内有人时，对人进行测温获得当前人体温度，进而对环境测温获得当前环境温度；
S3:判断所述当前环境温度是否符合数据丢弃条件；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度，并返回步骤S1；
若否，则保留所述所述当前人体温度和当前环境温度，并执行下一步；
S4：根据所述当前人体温度和当前环境温度，计算得到人体实际温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对人进行测温获得当前人体温度具体为：
识别人面中泪腺所在区域，并画定测温框；
获取温度数据，并转为热成像图；
在所述测温框中，识别最高温度作为所述当前人体温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
判断第一温度差值是否超过第一预设温度；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则进一步
判断第二温度差值是否超过第二预设温度；
若是，则丢弃所述当前人体温度和当前环境温度；若否，则保留所述当前人体温度和当前环境温度，并执行下一步；
其中，所述第一温度差值为传感器内部温度减所述当前环境温度；
所述第二温度差值为上一次测量得到的环境温度减所述当前环境温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：
根据所述当前环境温度和动态人体温度计算规则，计算动态人体温度范围；
根据所述当前人体温度和动态人体温度范围，计算得到人体实际温度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动态人体温度计算规则为：
Tflow’＝Tflow+K1*(Tambient-T0)；
Tfhigh’＝Tfhigh+K2*(Tambient-T0)；
定义：
人体在预设环境温度T0下，其初始化人体温度范围为(Tflow～Tfhigh)，其中，Tflow为初始化最低人体温度，Tfhigh为初始化最高人体温度；
人体在当前环境温度Tambient下，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度。
K1为预设的人体最低温度变化因子，K2为预设的人体最高温度变化因子。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
若当前环境温度Tambient低于或等于预设环境温度T0时，预设的人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_low，预设的人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_low；
若当前环境温度Tambient高于预设环境温度T0时，预设的人体最低温度变化因子K1为Tflow_factor_high，预设的人体最高温度变化因子K2为Tfhigh_factor_high。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前人体温度和动态人体温度范围，计算得到人体实际温度，具体包括：
若当前人体温度在所述动态人体温度范围内，则根据第一计算规则，计算得到人体实际温度；
和/或
若当前人体温度大于所述动态人体温度范围的最高温度，则根据第二计算规则，计算得到人体实际温度；
和/或
若当前人体温度小于所述动态人体温度范围的最低温度，则根据第三计算规则，计算得到人体实际温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一计算规则为：
Tbody＝(Tflow’+Tfhigh’)/2+0.5/(Tfhigh’-Tflow’)*(Tf-Tflow’)；
定义：
人体在当前环境温度Tambient下的，其动态人体温度范围为(Tflow’～Tfhigh’),其中，Tflow’为动态人体最低温度，Tfhigh’为动态人体最高温度；
Tf为当前人体温度；
Tbody为计算得到的人体实际温度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算得到人体温度之后，还包括：
判断所述计算得到的人体温度，是否大于预设发烧温度；
若是，则判定为发烧人群。
10.一种测温设备，其特征在于，该测温设备包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现权利要求1至9任一项所述的测温方法。
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