CN211626692U

CN211626692U - 一种红外额温仪

Info

Publication number: CN211626692U
Application number: CN202020341391.4U
Authority: CN
Inventors: 胡贵权; 胡瑞元
Original assignee: Hangzhou Baimai Technology Co ltd
Current assignee: Hengpu Technology (Zhejiang) Co.,Ltd.
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2030-03-18

Abstract

本实用新型提供一种红外额温仪，包括激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头、主板、壳体，激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头分别与主板连接，主板安装在壳体内部，激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头分别安装在壳体上，激光光源位于红外测温传感器、可见光摄像头的上方；激光光源采用准直激光光源。本实用新型不仅能够对被测者进行测温，还能够对红外测温传感器的检测位置进行判断，得到检测距离与角度，并能够提示是否在检测最佳位置，锁定误差根源；使用者能够明白因为距离或者角度原因，测得的温度有可能会不准确；那么就需要调整位置，再次检测，得到相对准确的体温检测结果。

Description

一种红外额温仪

技术领域

本实用新型具体涉及一种红外额温仪。

背景技术

为了避免新型冠状病毒传染，需要对人员进行体温检测。基于生化和免疫方法的技术和产品，是一个初筛手段，然而其生产制造要求高，社会年使用成本高，且存在假性检测和废弃物处理等缺陷。

目前常用的方法是对人员进行非接触红外体温检测，比如采用红外热像仪或者额温枪及其它数码产品，这些产品兼具社会管理和测温功能等。但是，非接触红外技术存在检测距离、角度等影响，存在一定误差，甚至错误的检测。使用者不知道哪个温度是不准确的，也不知道哪一项误差导致了体温的不准确。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对背景技术中的问题，提供一种红外额温仪。

为此，本实用新型采用的技术方案是：

一种红外额温仪，包括激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头、主板、壳体，激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头分别与主板连接，主板安装在壳体内部，激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头分别安装在壳体上，激光光源位于红外测温传感器、可见光摄像头的上方。

进一步地，激光光源采用准直激光光源。

进一步地，激光光源与可见光摄像头出光孔中心的距离是2～10cm。

进一步地，激光光源位于红外测温传感器的正上方，两者出光孔中心距离为20mm之内，光轴夹角误差5°以内。

进一步地，可见光摄像头的镜头采用双目摄像头或单目摄像头。

进一步地，该红外额温仪还包括补光灯，补光灯设置在可见光镜头的上方。

进一步地，该红外额温仪还包括提示装置，提示装置包括显示屏和/或语音播放装置。

进一步地，红外测温传感器和可见光摄像头水平设置。

进一步地，所述额温仪的侧面设有充电接口与数据接口。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型不仅能够对被测者进行测温，还能够对红外测温传感器的检测位置进行判断，得到检测距离与角度，并能够提示是否在检测最佳位置，锁定误差根源；使用者能够明白因为距离或者角度原因，测得的温度有可能会不准确；那么就需要调整位置，再次检测，得到相对准确的体温检测结果。

附图说明

图1是本实用新型的侧视图(图中，主板用虚线表示)。

图2是本实用新型红外额温仪计算距离d的原理示意图。

图3是本实用新型红外额温仪的一种使用状态示意图。

图4是本实用新型红外额温仪的一种配置示例(其中，显示出了激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头与检测位置的相对位置关系)。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明，应当指出的是，实施例只是对本实用新型的具体阐述，不应视为对本实用新型的限定。

具体实施例，参照附图1-4。

如图1所示，本实用新型提供一种红外额温仪，包括激光光源1、红外测温传感器2、可见光摄像头3、主板4、壳体5，激光光源1、红外测温传感器2、可见光摄像头3分别与主板4连接，主板4安装在壳体5内部，激光光源1、红外测温传感器2、可见光摄像头3分别安装在壳体5上，激光光源1位于红外测温传感器2的上方，激光光源1位于可见光摄像头3的上方。图1中，主板用虚线表示，因为主板位于壳体内部。红外测温传感器能够测得被测者的温度，激光光源被用于检测测温位置。本实用新型中，红外测温传感器可以采用常规市售型号，主板也可以采用与之匹配的市售型号，传感器和主板之间的数据传输是常规技术手段，不属于本实用新型的改进范围，本实用新型改进的只是额温仪的结构。

在一些优选的方式中，激光光源1为准直激光光源1，准直激光光源的能量不发散，激光斑点亮度不随距离衰减，这样使得图像处理时容易识别，且像素集中，识别坐标误差小，反之，如果采用发散的光源，距离远了，斑点亮度不足，使得图像处理时识别困难，且中心位置难以寻找，中心位置的坐标不确定。

在一些优选的方式中，激光光源1与可见光摄像头3出光孔中心的距离是2～10cm，或者激光光源1与可见光摄像头3出光孔中心成一定夹角0～30°；这样设置使得被测人员能够处于红外测温的敏感距离和角度，而且仪器不至于太大，便于携带。

在一些优选的方式中，激光光源1可采用红，绿，蓝色中的任何一色。

在一些优选的方式中，激光光源1位于红外测温传感器2的正上方，两者出光孔中心距离为20mm之内，光轴夹角误差5°以内；将激光光轴和红外测温光轴设置成平行，且两者之间的垂直距离固定，这样可以保证，由图像检测的激光斑点，就可以找到测温中心点，夹角较小的情况下，几乎平行；比如激光光轴和测温光轴上下之间的距离是10mm(即垂直距离是10mm)，如果激光打在额头上，那么下移10mm的地方就是红外测温的地方。

在一些优选的方式中，可见光摄像头3的镜头可采用双目摄像头，左右放置；在另一些优选的方式中，可见光摄像头3的镜头可采用单目摄像头，在一些优选的方式中，可见光摄像头3包括图像传感器，图像传感器能够将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。本实用新型采用现有的可见光摄像头即可。

在一些优选的方式中，红外额温仪还包括补光灯，补光灯设置在可见光摄像头的上方，补光灯与主板连接；补光灯能够在缺乏光照度的情况下进行灯光补偿，使可见光摄像头3能够采集到较清晰的图片。补光灯的设置使得脸部成像对比度、识别度好，如果天比较黑，就要点亮补光灯。

本实用新型可以采用普通的激光测距仪来进行测距和角度，也可以采用特定的测距仪进行测距和角度。当采用普通激光测距仪时，额温仪可以根据测距仪所测得的数据进行提示，例如在显示界面上显示所测得的距离、角度，这种方式在现有的普通激光测距仪中比较常见，本实用新型可以沿用现有技术中的类似方式，本实用新型可以不改进激光测距仪的测距原理，本实用新型改进的是一种额温仪的组合结构。

此外，本实用新型也可以采用特定的测距与测角度方式，具体地，计算人脸上激光斑点中心位置到红外额温仪的距离d，如图2所示，其中，摄像头光轴(即水平线)，设为X轴，竖直线为Y轴，O点为摄像头光学中心，设为X-Y坐标系原点，曲线为被测体；设距原点d₀处，成像为A点的坐标(x_A，y_A)，A点即为被测体与激光光轴的交点，设单位像素代表实际距离d₀处的比例为β/pixel(β/pixel即距离d₀处的物体成像1个像素所对应的物体尺寸，比如，d₀处1mm*1mm成像为1个像素，单边尺寸即为β＝1mm/像素)；

设激光斑点中心位置到额温仪的距离为d，则其它距离为d的斑点，其成像坐标为(x，y)，则根据公式(1)计算距离d，

其中，α为激光光轴与摄像头光轴的夹角，为常数，β也是常数。激光中心线即激光光轴，摄像头光轴和激光光轴是不同的轴，摄像头光轴是图像传感器的光学中心线。β与选择的d₀长度，图像芯片的分辨率以及摄像头透镜相关。一旦d₀，摄像头透镜和图像芯片分辨率确定，那么β就确定了。比如放在d₀＝100mm处的一个尺子，假设长度为100mm，在图像上成像1000个像素，那么β＝100/1000＝0.1mm/pixel，这样就测出来了。

C点坐标(x_C，y_C)，为摄像头光轴在图像上的成像点，为光学中心像点，是固定的；图2中X轴与图像传感器的交点就是C点，并通过公式(1)利用两个不同的已知距离d₁和d₂，列出两个方程两点法解出(x_C，y_C)，最终能够计算得到激光斑点中心位置到红外额温仪的距离d。

检测部位中心位置为拍摄图像中，成像点B的纵坐标向下偏移一定距离/β个像素，此处，所述距离为激光光源1与红外测温传感器2两者出光孔中心的距离；B为激光光轴与线L₁的交点，就是距离d，激光照射到人脸上的斑点。线L₁是B点的成像过摄像头光学中心的线。设D点(x_D，y_D)是检测部位的中心位置，x_D＝x_B；所述眉心位置为人脸两眉之间的中点E(x_E，y_E)，角度偏差γ由公式(2)求取，这里γ指的是眉心-红外测温光学中心连线与红外测温光轴的夹角。

此处，d就是激光斑点中心位置到红外额温仪的距离。

在一些优选的方式中，该红外额温仪还包括提示装置，提示装置包括显示屏；在一些优选的方式中，提示装置还包括语音播放装置，语音播放装置的设置能够帮助不识字或视力弱的群体获知提示信息；在一些优选的方式中，提示装置安装在壳体上，提示装置与主板连接；在一些优选的方式中，如图1所示，显示屏7位于壳体上，红外测温传感器的对面；这样使得当使用者拿起额温仪测温度时，显示屏7恰好能够面向使用者，便于使用者观看显示屏7。在一些优选的方式中，语音播放装置设置在额温仪的内部，额温仪的底部设有出音孔。

在一些优选的方式中，主板能够将数据信息传输至提示装置，显示屏进行显示温度、距离与角度，语音播放装置播放语音。主板传输数据信息给提示装置是现有技术中常见的技术手段，本实用新型不对此进行改进。

最佳位置范围：角度偏差γ在10度之内，距离根据红外测温传感器最佳测温距离范围设定；一般，红外测温传感器最佳测温距离为3cm～30cm。通常额温仪制造出来之后，其最佳位置范围是确定的。

如果在最佳位置范围，则显示绿色提示框，框中显示温度，角度偏差γ，距离d等信息；否则显示红色提示框，框中显示温度，角度偏差γ，距离d等信息，以及语音提示。

在一些优选的方式中，额温仪的侧面设有充电接口与数据接口。在一些优选的方式中，如图1所示，开关键6位于壳体上，可见光摄像头下方，这样便于启动额温仪。

在一些优选的方式中，红外额温仪还具有数据存储与传输装置，数据存储与传输装置与主板4连接，能够接收数据，并将数据传输出去，比如，通过TCP/IP，USB，wifi，RS485，5G或4G等输出人脸识别，温度，以及该温度下检测的距离、角度偏差等。本实用新型采用常规的现有的数据存储与传输装置即可。

在一些优选的方式中，红外测温传感器和可见光摄像头水平设置；如图4所示，图中方框为红外额温传感器所能检测的区域在可见光摄像头所采集图像中的位置；该方框在仪器制造过程中被确定，一般不会发生变化，除非仪器外壳出现坏损等使得镜头和红外测温传感器出现相对位置变化，最下边的圆圈表示测温探头；最上边的圆圈表示准直激光光源；左右两边的圆圈表示两个摄像头；这是其中一种配置示例。

在一些优选的方式中，激光光源1可选择血氧饱和度检测所用的600～700nm波段和810～1000nm波段。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种红外额温仪，其特征在于，包括激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头、主板、壳体，激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头分别与主板连接，主板安装在壳体内部，激光光源、红外测温传感器、可见光摄像头分别安装在壳体上，激光光源位于红外测温传感器、可见光摄像头的上方。

2.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，激光光源采用准直激光光源。

3.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，激光光源与可见光摄像头出光孔中心的距离是2～10cm。

4.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，激光光源位于红外测温传感器的正上方，两者出光孔中心距离为20mm之内，光轴夹角误差5°以内。

5.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，可见光摄像头的镜头采用双目摄像头或单目摄像头。

6.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，还包括补光灯，补光灯设置在可见光镜头的上方。

7.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，还包括提示装置，提示装置包括显示屏和/或语音播放装置。

8.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，红外测温传感器和可见光摄像头水平设置。

9.根据权利要求1所述的一种红外额温仪，其特征在于，所述额温仪的侧面设有充电接口与数据接口。