CN113521354A - 一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭及其使用方法，包括消毒亭主体和消毒水喷淋区，所述消毒亭主体下方设置有底座，所述消毒亭主体上方设置有消毒水存储箱，所述底座和所述消毒水存储箱之间连接有挡板，所述挡板内壁两侧均设置有所述消毒水喷淋区，所述消毒水喷淋区之间安装有手部消毒器，所述手部消毒器上方安装有人脸显示屏，所述人脸显示屏上一体连接有温度显示模块，所述人脸显示屏上方安装有红外测温器，所述红外测温器上方安装有自巡航摄像头；本发明人脸识别系统提取特征能力强、识别精度高以及实施性强，通过运用大数据的人脸数据库进行实时查验并进行研究判断是防控疫情的关键，同时设置有红外测温器，响应时间快、非接触、使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及消毒亭技术领域，具体为一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭及其使用方法。
背景技术
由于全球爆发的新型冠状病毒，公共卫生消毒成为重要抑制病毒的渠道，而一般国内人员集中的地方，多采用手持测温枪对过往人员进行体温测量，手动记录数据并上传到网络中，这样工作的效率太低，而且对工作人员形成感染的可能性增大，且不具备测温消毒一体的装置，也只对专门的工作人员才进行全身消毒，公共卫生消毒指数低。现具有的公共消毒亭无法识别人脸进行测温，且仅设置有一面挡板，用户衣物上的病菌容易随着消毒水飞溅到周围环境，造成二次传染，若用户提问检测不正常，但没被工作人员发现，无法及时追溯，而人脸识别(Face Recognition，FR)技术利用计算机学习通过人脸特征来提取个人信息，由于稳定性好从而逐渐运用到监控系统、智能支付等应用中人脸检测自动检测人眼、鼻子等部位的轮廓点等人脸特征点，从而实现人脸关键点的高精度识别和定位。因此急需一款能够基于人脸识别并集测温与消毒一体的半封闭式消毒亭。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，包括消毒亭主体和消毒水喷淋区，所述消毒亭主体下方设置有底座，所述消毒亭主体上方设置有消毒水存储箱，所述底座和所述消毒水存储箱之间连接有挡板，所述挡板内壁两侧均设置有所述消毒水喷淋区，所述消毒水喷淋区之间安装有手部消毒器，所述手部消毒器上方安装有人脸显示屏，所述人脸显示屏上一体连接有温度显示模块，所述人脸显示屏上方安装有红外测温器，所述红外测温器上方安装有自巡航摄像头。
优选的，所述底座下方设置有蓄电池腔，所述蓄电池腔内放置有可充电蓄电池，所述蓄电池腔外部设置有电源插座，可以进行电能储蓄，避免外部电网出故障，设备无法运行，同时可充电也实现了重复利用的绿色环保的思想，所述底座上端面铺设有站立区，所述站立区可设置呈防滑垫，便于拆卸清洗，避免设备内部病菌堆积，同时满足防滑作用，且提醒用户在该区域可实现最大范围的消毒。
优选的，所述消毒水存储箱上通过提升泵连接有输水管，可以简单快捷的充满消毒水，所述提升泵一侧设置有液位计，能及时知道所述消毒水存储箱内部消毒水容量，及时添加，所述液位计一侧依次电性设置有电源指示灯、运行指示灯、报警闪烁灯，直观的了解设备运行状态。
优选的，所述输水管下端管道通过限位环活动固定在所述挡板外侧，增加装置的简洁美观性所述限位环下方一侧安装有控制器，所述控制器上电性安装有液位显示屏和泵启停钮，便于一边添加消毒液一边观察所述液位显示屏，操作所述提升泵。
优选的，所述手部消毒器设置呈有一个开口的盒体状，所述手部消毒器上方端面设置为斜面，斜面上设置有消毒水龙头，所述消毒水龙头两侧均电性连接有触发器，可自动定量输出消毒水，对用户手部进行消毒，所述手部消毒器下端伸出设置有收集槽，且所述收集槽端面设置为光滑凹面，无死角，便于清理渗漏的消毒水。
优选的，所述消毒水喷淋区上等距排列有若干个消毒水喷头，所述消毒水喷头上端面设置为半圆形，且半圆形上安装有若干个雾化喷头，雾化分子更好吸附在衣物上，长久杀菌消毒的同时，不会淋湿衣物。
优选的，所述自巡航摄像头和所述红外测温器信号端均通过内部导线连接至所述控制器，实现智能控制，自动检测温度和摄像。
优选的，所述挡板设置为半封闭式的弧形面，且所述挡板内壁上端面安装有照明灯，提供照明作用，且消毒效果好，避免细菌飞消毒过程中弥散空气中造成二次污染。
本发明还提供一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭使用方法，其步骤如下：
S1、当用户进入消毒亭主体内部时，所述红外测温器通过发射红外线对用户进行辐射，并将辐射的功率信号通过内部电线传输至所述控制器，所述控制器内部处理器将其转换成电信号后，经相关程序将输出信号一一对应地模拟扫描成用户表面温度的空间分布，并上传至所述人脸显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图，并在所述温度显示模块上显示温度值，对目标用户进行远距离热状态图像成像和测温。
S2、所述自巡航摄像头检测到人脸特征，并进行不同维度的自巡航摄像，在所述控制器通过FaceNet构建实时人脸检测及识别系统，所述自巡航摄像头读取视频提取帧，提取人脸图像保存于本地数据库中，并作为输入输入到卷积神经网络中，卷积神经网络针对同一个人脸多维度提取多张图片，在提取出每张图片的128维特征值，再将同一个人脸多张图片的128维特征均值计算出来，卷积神经网络输出值对照所述自巡航摄像头录制的人脸特征值，进行人脸校准，比照二者人脸向量的欧式距离即可计算人脸数据库中人脸图像与所述自巡航摄像头录制人脸图像的相似性检测人脸特征，将采集到的数据与数据库中预存的人脸数据库进行对比，最终完成人脸识别。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过卷积神经网络的图像识别技术，进行人脸识别，对检测用户提取特征能力强、识别精度高以及实施性强，通过运用大数据的人脸数据库进行实时查验并进行研究判断是防控疫情的关键，同时设置有红外测温器，比起接触式测温方法，红外测温响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长，实时检测用户体温，有效智能的让个体热能信息转换成计算机数据上传数据库，通过大数据技术对体温异常人员身份识别并快速追溯人员近期活动踪迹，有效提高疫情防控水平。同时，所存储的数据能描绘出人体的二维温度，以彩色图显示在人脸显示屏上，温度显示模块上显示具体温度，实现了智能测温并精准追溯提问不正常用户，利于疫情防控；
通过设置的消毒亭主体配合弧形半封闭式挡板，保证用户全身的消毒彻底，且避免消毒时带有病菌的消毒雾气弥漫到空气中，造成二次污染；通过设置的自巡航摄像头可对用户的面部特征进行多维度拍摄，同时适应不同身高和站位的用户的面部特征提取，保证本装置的实用性；且通过在挡板两侧纵向设置有消毒水喷淋区，保证大面积消毒，且配合雾化喷头，避免直接喷洒消毒水在用户衣物上，且雾化分子易于渗入和吸附，消毒彻底，且雾化喷洒面积大，能保证全面消毒的同时，提高消毒速度，适用于人员流动大的公共场所消毒。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明手部消毒器结构示意图；
图4为本发明消毒水喷头结构示意图；
图5为本发明人脸识别流程图。
图中：1-消毒亭主体；2-挡板；3-消毒水喷淋区；4-消毒水喷头；5-站立区；6-底座；7-蓄电池腔；8-电源插座；9-控制器；10-液位显示屏；11- 泵启停钮；12-输水管；13-限位环；14-提升泵；15-液位计；16-电源指示灯；17-运行指示灯；18-报警闪烁灯；19-自巡航摄像头；20-红外测温器；21-人脸显示屏；22-温度显示模块；23-手部消毒器；24-消毒水龙头；25-触发器；26-收集槽；27-雾化喷头；28-消毒水存储箱；29-照明灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，主要包括消毒亭主体1 和消毒水喷淋区3，所述消毒亭主体1下方设置有底座6，所述消毒亭主体1 上方设置有消毒水存储箱28，所述底座6和所述消毒水存储箱28之间连接有挡板2，所述挡板2内壁两侧均设置有所述消毒水喷淋区3，所述消毒水喷淋区3之间安装有手部消毒器23。
参见图2，所述手部消毒器23上方安装有人脸显示屏21，所述人脸显示屏21上一体连接有温度显示模块22，所述人脸显示屏21上方安装有红外测温器20，所述红外测温器20上方安装有自巡航摄像头19，所述底座6下方设置有蓄电池腔7，所述蓄电池腔7内放置有可充电蓄电池，所述蓄电池腔7 外部设置有电源插座8，可以进行电能储蓄，避免外部电网出故障，设备无法运行，同时可充电也实现了重复利用的绿色环保的思想，所述底座6上端面铺设有站立区5，所述站立区5可设置呈防滑垫，便于拆卸清洗，避免设备内部病菌堆积，同时满足防滑作用，且提醒用户在该区域可实现最大范围的消毒。
参见图1，所述消毒水存储箱28上通过提升泵14连接有输水管12，可以简单快捷的充满消毒水，所述提升泵14一侧设置有液位计15，能及时知道所述消毒水存储箱28内部消毒水容量，及时添加，所述液位计15一侧依次电性设置有电源指示灯16、运行指示灯17、报警闪烁灯18，直观的了解设备运行状态。
参见图1，所述输水管12下端管道通过限位环13活动固定在所述挡板2 外侧，增加装置的简洁美观性所述限位环13下方一侧安装有控制器9，所述控制器9上电性安装有液位显示屏10和泵启停钮11，便于一边添加消毒液一边观察所述液位显示屏10，操作所述提升泵14。
参见图3，所述手部消毒器23设置呈有一个开口的盒体状，所述手部消毒器23上方端面设置为斜面，斜面上设置有消毒水龙头24，所述消毒水龙头 24两侧均电性连接有触发器25，可自动定量输出消毒水，对用户手部进行消毒，所述手部消毒器23下端伸出设置有收集槽26，且所述收集槽26端面设置为光滑凹面，无死角，便于清理渗漏的消毒水。
参见图1和图4，所述消毒水喷淋区3上等距排列有若干个消毒水喷头4，所述消毒水喷头4上端面设置为半圆形，且半圆形上安装有若干个雾化喷头 27，雾化分子更好吸附在衣物上，长久杀菌消毒的同时，不会淋湿衣物。
参见图1和图2，所述挡板2设置为半封闭式的弧形面，且所述挡板2内壁上端面安装有照明灯29，提供照明作用，且消毒效果好，避免细菌飞消毒过程中弥散空气中造成二次污染。
参见图1和图5，所述自巡航摄像头19和所述红外测温器20信号端均通过内部导线连接至所述控制器9，实现智能控制，自动检测温度和摄像。当用户进入消毒亭主体1内部时，所述红外测温器20通过发射红外线对用户进行辐射，并将辐射的功率信号通过内部电线传输至所述控制器9，所述控制器9 内部处理器将其转换成电信号后，经相关程序将输出信号一一对应地模拟扫描成用户表面温度的空间分布，并上传至所述人脸显示屏21上，得到与物体表面热分布相应的热像图，并在所述温度显示模块22上显示温度值，对目标用户进行远距离热状态图像成像和测温；所述自巡航摄像头19检测到人脸特征，并进行不同维度的自巡航摄像，在所述控制器9通过FaceNet构建实时人脸检测及识别系统，所述自巡航摄像头19读取视频提取帧，提取人脸图像保存于本地数据库中，并作为输入输入到卷积神经网络中，卷积神经网络针对同一个人脸多维度提取多张图片，在提取出每张图片的128维特征值，再将同一个人脸多张图片的128维特征均值计算出来，卷积神经网络输出值对照所述自巡航摄像头19录制的人脸特征值，进行人脸校准，比照二者人脸向量的欧式距离即可计算人脸数据库中人脸图像与所述自巡航摄像头19录制人脸图像的相似性检测人脸特征，将采集到的数据与数据库中预存的人脸数据库进行对比，最终完成人脸识别。
工作原理：本发明为一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭及其使用方法，首先通过外部电源插头连接到电源插座8为本装置提供电源，同时蓄电池腔7 内放置可充电蓄电池，保证外部断电时本装置依然能保证电源充足，正常运行，此时电源指示灯16和运行指示灯17正常亮灯，若电路短路或其他故障则报警闪烁灯18闪烁，实现故障报警功能；本发明可放置在安检处或任意公共场合；
使用时，用户进入消毒亭主体1，站在站立区5，此时红外测温器20通过发射红外线对用户进行辐射，并将辐射的功率信号通过内部电线传输至控制器9，控制器9内部处理器将其转换成电信号后，经相关程序将输出信号一一对应地模拟扫描成用户表面温度的空间分布，并上传至人脸显示屏21上，得到与物体表面热分布相应的热像图，并在温度显示模块22上显示温度值，便能实现对目标用户进行远距离热状态图像成像和测温；同时，自巡航摄像头19检测到人脸特征，并进行不同维度的自巡航摄像，然后通过FaceNet构建实时人脸检测及识别系统，自巡航摄像头19读取视频提取帧，提取人脸图像保存于本地数据库中，并作为输入输入到卷积神经网络中，卷积神经网络针对同一个人脸多维度提取多张图片，在提取出每张图片的128维特征值，再将同一个人脸多张图片的128维特征均值计算出来，卷积神经网络输出值对照自巡航摄像头19录制的人脸特征值，进行人脸校准，比照二者人脸向量的欧式距离即可计算人脸数据库中人脸图像与自巡航摄像头19录制人脸图像的相似性检测人脸特征，将采集到的数据与数据库中预存的人脸特征数据进行对比，最终完成人脸识别，确保对每个测温个体进行数据存储，便于对温度异常患者进行溯源追踪，有效实现疫情防控；
同时用户可将手部放置在触发器25下方，触发器25也可采用红外感应器，当感应到人体后，触发器25启动消毒水龙头24，并通过在控制器9内提前录入定时程序，通过内部导线控制消毒水龙头24内部电控阀门定时开启，输出定量的消毒水，对用户手部进行消毒，通过设置的收集槽26便于收集渗漏的消毒水，且收集槽26设计为弧形槽，无折角死角，利于工作人员清理，避免细菌堆积；
用户站在站立区5时，红外测温器20检测到人体时，控制器9通过内部导线接收到信号，即控制消毒水喷头4内部的阀门开启，雾化喷头27则通过内部雾化装置对消毒水进行雾化喷洒在用户衣物上进行全方位消毒。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：包括消毒亭主体(1)和消毒水喷淋区(3)，所述消毒亭主体(1)下方设置有底座(6)，所述消毒亭主体(1)上方设置有消毒水存储箱(28)，所述底座(6)和所述消毒水存储箱(28)之间连接有挡板(2)，所述挡板(2)内壁两侧均设置有所述消毒水喷淋区(3)，所述消毒水喷淋区(3)之间安装有手部消毒器(23)，所述手部消毒器(23)上方安装有人脸显示屏(21)，所述人脸显示屏(21)上一体连接有温度显示模块(22)，所述人脸显示屏(21)上方安装有红外测温器(20)，所述红外测温器(20)上方安装有自巡航摄像头(19)。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述底座(6)下方设置有蓄电池腔(7)，所述蓄电池腔(7)内放置有可充电蓄电池，所述蓄电池腔(7)外部设置有电源插座(8)，所述底座(6)上端面铺设有站立区(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述消毒水存储箱(28)上通过提升泵(14)连接有输水管(12)，所述提升泵(14)一侧设置有液位计(15)，所述液位计(15)一侧依次电性设置有电源指示灯(16)、运行指示灯(17)、报警闪烁灯(18)。
4.根据权利要求3所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述输水管(12)下端管道通过限位环(13)活动固定在所述挡板(2)外侧，所述限位环(13)下方一侧安装有控制器(9)，所述控制器(9)上电性安装有液位显示屏(10)和泵启停钮(11)。
5.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述手部消毒器(23)设置呈有一个开口的盒体状，所述手部消毒器(23)上方端面设置为斜面，斜面上设置有消毒水龙头(24)，所述消毒水龙头(24)两侧均电性连接有触发器(25)，所述手部消毒器(23)下端伸出设置有收集槽(26)，且所述收集槽(26)端面设置为光滑凹面。
6.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述消毒水喷淋区(3)上等距排列有若干个消毒水喷头(4)，所述消毒水喷头(4)上端面设置为半圆形，且半圆形上安装有若干个雾化喷头(27)。
7.根据权利要求4所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述自巡航摄像头(19)和所述红外测温器(20)信号端均通过内部导线连接至所述控制器(9)。
8.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭，其特征在于：所述挡板(2)设置为半封闭式的弧形面，且所述挡板(2)内壁上端面安装有照明灯(29)。
9.一种基于人脸识别的智慧测温消毒亭使用方法，其特征在于，包括使用权利要求1-8中任一项的智慧测温消毒亭步骤：
S1、当用户进入消毒亭主体(1)内部时，所述红外测温器(20)通过发射红外线对用户进行辐射，并将辐射的功率信号通过内部电线传输至所述控制器(9)，所述控制器(9)内部处理器将其转换成电信号后，经相关程序将输出信号一一对应地模拟扫描成用户表面温度的空间分布，并上传至所述人脸显示屏(21)上，得到与物体表面热分布相应的热像图，并在所述温度显示模块(22)上显示温度值，对目标用户进行远距离热状态图像成像和测温；
S2、所述自巡航摄像头(19)检测到人脸特征，并进行不同维度的自巡航摄像，在所述控制器(9)通过FaceNet构建实时人脸检测及识别系统，所述自巡航摄像头(19)读取视频提取帧，提取人脸图像保存于本地数据库中，并作为输入输入到卷积神经网络中，卷积神经网络针对同一个人脸多维度提取多张图片，在提取出每张图片的128维特征值，再将同一个人脸多张图片的128维特征均值计算出来，卷积神经网络输出值对照所述自巡航摄像头(19)录制的人脸特征值，进行人脸校准，比照二者人脸向量的欧式距离即可计算人脸数据库中人脸图像与所述自巡航摄像头(19)录制人脸图像的相似性检测人脸特征，将采集到的数据与数据库中预存的人脸数据库进行对比，最终完成人脸识别。
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