CN113362951A - 人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统及方法，其中人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：包括云平台、红外热成像采图设备、用户终端；所述云平台包括有信息记录模块、身份比对模块、考勤模块、健康评估模块、健康报告生成模块、防疫预警模块和数据发送模块；该考勤与健康评估及防疫预警系统和方法不仅能实现用户考勤，而且能准确、及时反映用户的健康状况，和为用户提供防疫预警。
Description
技术领域
本发明涉及红外成像技术领域，具体涉及一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统及方法。
背景技术
考勤管理系统被广泛用在公司、企业、事业单位等。考勤时通过某种方式来获得员工或者某些团体、个人在某个特定的场所及特定的时间段内的出勤情况，包括上下班、迟到、早退、病假、公休、工作时间、加班情况等。通过对以前阶段，本阶段内出勤情况的研究，进行以后阶段的统筹、安排等。考勤是为维护企业的正常工作秩序，提高办事效率，严肃企业纪律，使员工自觉遵守工作时间和劳动纪律。考勤是公司统计员工绩效的重要组成部分。
虽然现在的考勤系统相对比较完善，但是存在很大的问题就是各公司需要配备专门的服务器设备和相应的工作人员来管理和维护整个考勤管理系统，增加了很大一部分设备成本和人工成本，并且较难安装和维护，不利于整个考勤管理系统的操作和管理。
除此之外，在一些特殊时期，例如疫情严重阶段，需要对员工体温进行监测。一般采用红外测温枪进行测温，但是，由于现有的红外测温枪进行测温只能对员工局部某点进行测温，公开号为CN111833474A的中国专利申请一种基于人脸识别和红外测温的考勤设备，人脸识别镜头5提供人脸识别打卡，红外测温装置7用来测量每个打卡用户的体温。这种考勤设备，只能单纯的测量使用者的某一点的体温和识别使用者的人脸图像，而不能准确测量员工的实际温度。而且无法反应员工的精神状况。更不能对员工的健康状况进行检测或预警。
故此，现有的考勤系统有待于进一步完善。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统和方法，该考勤与健康评估及防疫预警系统和方法不仅能实现用户考勤，而且能准确、及时反映用户的健康状况，和为用户提供健康及防疫预警。
就人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统而言，为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：包括云平台、红外热成像采图设备、用户终端；所述云平台包括有信息记录模块、身份比对模块、考勤模块、健康评估模块、健康报告生成模块、防疫预警模块和数据发送模块；
信息记录模块，用于存储目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和头面部温度热结构数据；存储目标对象的实时人脸图像和实时头面部温度热结构数据；用于存储由健康评估模块发送的健康状况评估结果信息；
红外热成像采图设备，用于采集目标对象脸部的实时人脸图像和脸部的红外热辐射，并将红外热辐射转换为数字信号，形成头面部温度热结构数据；并将该实时人脸图像和头面部温度热结构数据发送至云平台；
身份比对模块，用于将实时人脸图像与预存于信息记录模块中的目标对象人脸图像进行比对，并将比对结果发送至考勤模块和健康评估模块；
考勤模块，用于记录目标对象的考勤信息；
健康评估模块，将实时头面部温度热结构数据与基准头面部温度热结构数据进行对比，参照健康人体热结构分布，根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并将健康状况评估结果发送至信息记录模块和健康报告生成模块；
健康报告生成模块，用于生成健康报告，并发送至信息记录模块、防疫预警模块和用户终端；
防疫预警模块，用于根据不同目标对象的健康报告建立健康档案，并当目标对象确诊某种疾病后，对该目标对象的数据进行标注，通过对人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，为目标对象提供健康风险预警；
用户终端，用于接收云平台发送的考勤信息、健康报告和健康风险预警信息。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，所述健康评估模块包括有AI自动评估模块或/和医生人工评估模块。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，医生人工评估模块包括有手机评估端和PC专业评估端，所述手机评估端，用于通过调整温宽、温窗，观察人体热结构分布，快捷进行健康状况判断；所述PC专业评估端，用于调整温宽、温窗，打点、画线、画面，详细分析人体热结构，出详细健康评估报告。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，所述健康评估模块的评估标准包括：
如果目标对象的发际线生理热区断裂不连续，局部有增粗，则判断为脑血管舒缩功能失调；
如果目标对象的额部生理热区不对称，局部见较明显独立高热/低热，则判断为脑血管功能异常；
如果目标对象的目内眦见条状高热态向上延申，则判断为睡眠不足；
如果目标对象的双侧目内/外眦生理热区不对称，则判断为用眼过度、视力疲劳；
如果目标对象的眼袋处见较规则高热态，则判断为眼底动脉功能异常；
如果目标对象的鼻尖见异常较规则团状高热态，则判断为肺热可能；
如果目标对象的鼻周见异常高热态，则判断为鼻炎可能；
如果目标对象的双颧部见异常高热态，则判断为脂代谢异常；
如果目标对象的单侧脸颊部见异常低热态，则判断为面神经功能异常；
如果目标对象的鼻部及双侧脸颊部异常低热态，则判断为气血不足；
如果目标对象的鼻部见异常低热态，则判断为糖代谢异常；
如果目标对象的口腔见异常高/低热态，则判断为口腔炎可能；
如果目标对象的咽喉部见异常高/低热态，则判断为咽喉炎可能；
如果目标对象的甲状腺投影区见异常热态，则判断为甲状腺功能异常；
如果目标对象的颌下见异常较规则高热态，则判断为颌下淋巴结功能异常；
如果目标对象的颈部以上见异常高热态，则判断为血压不稳、肝阳上亢。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，所述红外热成像采图设备与可调节部件连接，可根据所述用户的身高或位置调整高度和角度。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，所述用户终端为智能手机、PC、平板电脑中的一种。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，在所述防疫预警模块中利用人工智能深度学习算法训练，不断完善提升红外热结构健康预测准确度。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，所述人工智能深度学习算法训练为监督学习的分类模型训练。
作为本发明人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统的另一种改进，还包括有管理模块，用于输入目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准头面部温度热结构数据，并发送至信息记录模块；用于接收考勤信息、健康评估报告信息和防疫预警。
就考勤与健康评估及防疫预警方法而言，为了达到上述目的，本发明采用以下方案：考勤与健康评估及防疫预警方法包括以下步骤：
S1、向信息记录模块内预存目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准头面部温度热结构数据；
S2、通过红外热成像采图设备采集目标对象脸部的实时人脸图像和脸部的红外热辐射，并将红外热辐射转换为数字信号，形成实时头面部温度热结构数据；并将该实时人脸图像和头面部温度热结构数据发送至云平台；
S3、采用身份比对模块将实时人脸图像与预存于信息记录模块中的目标对象人脸图像进行比对，若比对结果一致，则记录目标对象的考勤信息；
S4、通过健康评估模块将实时头面部温度热结构数据与基准头面部温度热结构数据进行对比，参照健康人体热结构分布，根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并将健康状况评估结果发送至信息记录模块和健康报告生成模块；
S5、通过健康报告生成模块生成健康报告，并发送至信息记录模块、防疫预警模块和用户终端；
S6、根据不同目标对象的健康报告通过防疫预警模块建立健康档案，并当目标对象确诊某种疾病后，对该目标对象的数据进行标注，通过对人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，为目标对象提供健康风险预警；
S7、通过用户终端接收云平台发送的考勤信息、健康报告和健康风险预警信息。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：一、本发明中通过对比同一人不同时间点采集的人体红外热图，根据不同时间头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况的时序变化，结合头脸部器官位置分布，对健康状态进行评估，评估结果准确、可信；二、通过持续大量采集人员红外热结构数据，并持续跟踪人员健康状况，建立健康档案，当在未来有人员确诊某种疾病后，对数据进行标注，通过人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系的积累，反向对目标对象提供防疫预警；三、本发明通过人工智能深度学习算法（如有监督学习的分类模型）训练，不断完善提升红外热结构健康预测准确度。
附图说明
图1为本发明系统的示意图。
图2为本发明健康评估模块的示意图。
图3为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
参照图1，本发明一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：包括云平台、红外热成像采图设备、用户终端；所述云平台包括有信息记录模块、身份比对模块、考勤模块、健康评估模块、健康报告生成模块、防疫预警模块和数据发送模块；
信息记录模块，用于存储目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准头面部温度热结构图；存储目标对象的实时人脸图像和实时头面部温度热结构数据；用于存储由健康评估模块发送的健康状况评估结果信息；
本发明中所述伪色彩热图的其中一种形成方法：把头脸部红外热图像中每一个像素的温度值，按照设定的温度值和彩色之间的转换关系转换成彩色，从而形成彩色图像来显示红外热图像。
红外热成像采图设备，用于采集目标对象脸部的实时人脸图像和脸部的红外热辐射，并将红外热辐射转换为数字信号，形成实时头面部温度热结构数据；并将该实时人脸图像和头面部温度热结构数据发送至云平台；
本发明中可以在红外热成像采图设备的其中一种实施方式，包括有机体，在所述机体内设置有存储器、发送模块，在所述机体上设有红外热成像摄像头和显示器。通过红外热成像摄像头可以对目标对象的头脸部进行拍摄，从而获取目标对象的人脸图像和实时头面部温度热结构数据；本发明所述红外热成像采图设备与可调节部件连接，可根据所述用户的身高或位置调整高度和角度。其中所述可调节部件可以为伸缩杆或待万向球的伸缩杆。
本发明红外热成像采图设备应用红外热传感阵列技术，可以采集到远距离的温度信息，通过算法计算出前述探测到的脸部温度信息，得到矩阵温度值，其中，通过前述矩阵温度值获得的是一种多点温度，能够更加准确的记录目标对象脸部的各点温度，测量的温度信息更可靠。
身份比对模块，用于将实时人脸图像与预存于信息记录模块中的目标对象人脸图像进行比对，并将比对结果发送至考勤模块和健康评估模块；
本发明中通过实时人脸图像和对应的实时的伪色彩热图，可以有效防止了员工考勤作假，同时还解决了其他检测设备在弱光环境下检测能力低，检测的可靠性低、用户体验差等问题。
考勤模块，用于记录目标对象的考勤信息；本发明中所述的考勤信息包括不不限于：目标对象的姓名、拍照时间、头面部温度热结构数据、头面部温度伪色彩热图。
健康评估模块，将实时头面部温度热结构数据与基准头面部温度热结构数据进行对比，参照健康人体热结构分布，根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并将健康状况评估结果发送至信息记录模块和健康报告生成模块；
本发明所述健康评估模块的评估标准包括：
本发明中健康评估模块，可以根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并对应的相应症状表征，使得用户可以方便快捷的对照自身的情况。
健康报告生成模块，用于生成健康报告，并发送至信息记录模块、防疫预警模块和用户终端；本发明中管理员和员工用户可以分别通过管理终端和用户终端接收相应的健康报告，管理者可以根据员工的健康报告，了解到员工的精神面貌、可以关注员工的身体状况，有效避免员工突发急病的风险。员工用户可以根据每天、每周、每月等健康包括可以准确了解自身作息与身体状况变化的关系，从而可以调节自身的生活习惯。
防疫预警模块，用于根据不同目标对象的健康报告建立健康档案，并当目标对象确诊某种疾病后，对该目标对象的数据进行标注，通过对人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，为目标对象提供健康风险预警；本发明中防疫预警模块通过分析同一个目标对象不同时间的人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析；和对不同目标对象的人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，从而可以将某种疾病与目标对象的特定数据关联，并进行标注；从而可以根据数据反过来预测疾病的发生风险，有效向目标对象提供防疫预警，目标对象可以根据防疫预警信息调节自身的行为活动，从而减少或避免相应疾病的发生几率。本发明中在所述防疫预警模块中利用人工智能深度学习算法训练，不断完善提升红外热结构健康预测准确度。所述人工智能深度学习算法训练为监督学习的分类模型训练。
用户终端，用于接收云平台发送的考勤信息、健康报告和健康风险预警信息。本发明中所述用户终端为智能手机、PC、Ipad中的一种。
本发明中所述健康评估模块包括有AI自动评估模块或/和医生人工评估模块。其中AI自动评估模块可以根据预设的评价标准进行健康评价。
所述医生人工评估模块可以通过手动选择评价标准，然后进行健康评价。
所述医生人工评估模块包括有手机评估端和PC专业评估端，所述手机评估端，用于通过调整温宽、温窗，观察人体热结构分布，快捷进行健康状况判断；所述PC专业评估端，用于调整温宽、温窗，打点、画线、画面，详细分析人体热结构，出详细健康评估报告。
本发明还包括有管理模块，用于输入目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准头面部温度热结构数据，并发送至信息记录模块；用于接收考勤信息、健康评估报告信息和防疫预警。
参照图2，一种考勤与健康评估及防疫预警方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、向信息记录模块内预存目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准头面部温度热结构数据；
S2、通过红外热成像采图设备采集目标对象脸部的实时人脸图像和脸部的红外热辐射，并将红外热辐射转换为数字信号，形成实时头面部温度热结构数据；并将该实时人脸图像和头面部温度热结构数据发送至云平台；
S3、采用身份比对模块将实时人脸图像与预存于信息记录模块中的目标对象人脸图像进行比对检索，若检索到目标对象，则记录目标对象的考勤信息；
S4、通过健康评估模块将实时头面部温度热结构数据与基准头面部温度热结构数据进行对比，参照健康人体热结构分布，根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并将健康状况评估结果发送至信息记录模块和健康报告生成模块；
S5、通过健康报告生成模块生成健康报告，并发送至信息记录模块、防疫预警模块和用户终端；
S6、根据不同目标对象的健康报告通过防疫预警模块建立健康档案，并当目标对象确诊某种疾病后，对该目标对象的数据进行标注，通过对人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，为目标对象提供健康风险预警；
S7、通过用户终端接收云平台发送的考勤信息、健康报告和健康风险预警信息。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：包括云平台、红外热成像采图设备、用户终端；所述云平台包括有信息记录模块、身份比对模块、考勤模块、健康评估模块、健康报告生成模块、防疫预警模块和数据发送模块；
信息记录模块，用于存储目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准伪色彩热图；存储目标对象的实时人脸图像和实时伪色彩热图；用于存储由健康评估模块发送的健康状况评估结果信息；
红外热成像采图设备，用于采集目标对象脸部的实时人脸图像和脸部的红外热辐射，并将红外热辐射转换为数字信号，形成实时伪色彩热图；并将该实时人脸图像和伪色彩热图发送至云平台；
身份比对模块，用于将实时人脸图像与预存于信息记录模块中的目标对象人脸图像进行比对，并将比对结果发送至考勤模块和健康评估模块；
考勤模块，用于记录目标对象的考勤信息；
健康评估模块，将实时伪色彩热图与基准伪色彩热图进行对比，参照健康人体热结构分布，根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并将健康状况评估结果发送至信息记录模块和健康报告生成模块；
健康报告生成模块，用于生成健康报告，并发送至信息记录模块、防疫预警模块和用户终端；
防疫预警模块，用于根据不同目标对象的健康报告建立健康档案，并当目标对象确诊某种疾病后，对该目标对象的数据进行标注，通过对人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，为目标对象提供健康风险预警；
用户终端，用于接收云平台发送的考勤信息、健康报告和健康风险预警信息。
2.根据权利要求1所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：所述健康评估模块包括有AI自动评估模块或/和医生人工评估模块。
3.根据权利要求2所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：医生人工评估模块包括有手机评估端和PC专业评估端，所述手机评估端，用于通过调整温宽、温窗，观察人体热结构分布，快捷进行健康状况判断；所述PC专业评估端，用于调整温宽、温窗，打点、画线、画面，详细分析人体热结构，出详细健康评估报告。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：所述健康评估模块的评估标准包括：
如果目标对象的发际线生理热区断裂不连续，局部有增粗，则判断为脑血管舒缩功能失调；
如果目标对象的额部生理热区不对称，局部见较明显独立高热/低热，则判断为脑血管功能异常；
如果目标对象的目内眦见条状高热态向上延申，则判断为睡眠不足；
如果目标对象的双侧目内/外眦生理热区不对称，则判断为用眼过度、视力疲劳；
如果目标对象的眼袋处见较规则高热态，则判断为眼底动脉功能异常；
如果目标对象的鼻尖见异常较规则团状高热态，则判断为肺热可能；
如果目标对象的鼻周见异常高热态，则判断为鼻炎可能；
如果目标对象的双颧部见异常高热态，则判断为脂代谢异常；
如果目标对象的单侧脸颊部见异常低热态，则判断为面神经功能异常；
如果目标对象的鼻部及双侧脸颊部异常低热态，则判断为气血不足；
如果目标对象的鼻部见异常低热态，则判断为糖代谢异常；
如果目标对象的口腔见异常高/低热态，则判断为口腔炎可能；
如果目标对象的咽喉部见异常高/低热态，则判断为咽喉炎可能；
如果目标对象的甲状腺投影区见异常热态，则判断为甲状腺功能异常；
如果目标对象的颌下见异常较规则高热态，则判断为颌下淋巴结功能异常；
如果目标对象的颈部以上见异常高热态，则判断为血压不稳、肝阳上亢。
5.根据权利要求1所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：所述红外热成像采图设备与可调节部件连接，可根据所述用户的身高或位置调整高度和角度。
6.根据权利要求1所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：所述用户终端为智能手机、PC、Ipad中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：在所述防疫预警模块中利用人工智能深度学习算法训练，不断完善提升红外热结构健康预测准确度。
8.根据权利要求7所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：所述人工智能深度学习算法训练为监督学习的分类模型训练。
9.根据权利要求7所述的一种人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统，其特征在于：还包括有管理模块，用于输入目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准伪色彩热图，并发送至信息记录模块；用于接收考勤信息、健康评估报告信息和防疫预警。
10.一种考勤与健康评估及防疫预警方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、向信息记录模块内预存目标对象的基本身份信息，以及对应的人脸信息和根据健康人体热结构分布形成的基准伪色彩热图；
S2、通过红外热成像采图设备采集目标对象脸部的实时人脸图像和脸部的红外热辐射，并将红外热辐射转换为数字信号，形成实时伪色彩热图；并将该实时人脸图像和伪色彩热图发送至云平台；
S3、采用身份比对模块将实时人脸图像与预存于信息记录模块中的目标对象人脸图像进行比对，若比对结果一致，则记录目标对象的考勤信息；
S4、通过健康评估模块将实时伪色彩热图与基准伪色彩热图进行对比，参照健康人体热结构分布，根据头脸部左右热结构对称情况、局部异常高低温分布情况、热结构连续/断裂情况，结合头脸部器官位置分布，评估人体健康状况，并将健康状况评估结果发送至信息记录模块和健康报告生成模块；
S5、通过健康报告生成模块生成健康报告，并发送至信息记录模块、防疫预警模块和用户终端；
S6、根据不同目标对象的健康报告通过防疫预警模块建立健康档案，并当目标对象确诊某种疾病后，对该目标对象的数据进行标注，通过对人体红外热结构历史数据与确诊疾病标注大数据关系进行关联分析，为目标对象提供健康风险预警；
S7、通过用户终端接收云平台发送的考勤信息、健康报告和健康风险预警信息。
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