CN212340447U - 热成像测温模块和测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热成像测温模块，包括：控制器，以及分别连接控制器的红外热成像摄像头、黑体、以及数据传输端口。其中，黑体安装在红外热成像摄像头的侧部并且至少部分处于红外热成像摄像头的捕捉范围内。彩色摄像头用于拍摄当前实时画面并且识别测温所需的有效区域。数据传输端口用于获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头的测温；数据传输端口还用于连接外部设备以传输测温数据。本实用新型还提供一种测温装置。本实用新型的有益效果为：将红外热成像摄像头与黑体、彩色摄像头、控制器、数据传输端口集成为一体式模块，响应速度快，测温精度高，具有模块化、小型化、便携化的优点。

Description

热成像测温模块和测温装置

技术领域

本实用新型涉及红外测温技术领域，特别是涉及一种热成像测温模块，以及一种包含该热成像测温模块的测温装置。

背景技术

对于人体测温，比较常见的测温工具主要有水银温度计和红外体温枪。其中，水银温度计需要医护近距离接触测温对象，并且反应速度慢，对于蔓延性较强的传染病，水银温度计的工作效率太低，存在很大的传染风险。而红外体温枪的反应速度快，但是依然需要医护近距离接触测温对象，并且一般的红外体温枪的测温精度比较低。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种热成像测温模块，将红外热成像摄像头与黑体、彩色摄像头、控制器、数据传输端口集成为一体式模块，响应速度快，测温精度高，具有模块化、小型化、便携化的优点。

一种热成像测温模块，包括：

控制器；

连接控制器的红外热成像摄像头；红外热成像摄像头用于测量当前拍摄面的表面温度；

安装在红外热成像摄像头的侧部且连接控制器的黑体；黑体至少部分处于红外热成像摄像头的捕捉范围内；黑体用于为红外热成像摄像头的测温提供标定温度；

连接控制器的彩色摄像头；彩色摄像头用于拍摄当前实时画面并且识别测温所需的有效区域；以及

连接控制器的数据传输端口；数据传输端口用于获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头的测温；数据传输端口还用于连接外部设备以传输测温数据。

上述热成像测温模块，控制器为数据处理中心。红外热成像摄像头测量当前拍摄面的表面温度。同时，黑体为红外热成像摄像头的测温提供标定温度，数据传输端口获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头的测温，彩色摄像头拍摄当前实时画面并且过为红外热成像摄像头的当前拍摄面识别测温所需的有效区域，响应速度快，测温精度高。而且，测温数据可以通过数据传输端口传输给外部设备以进行显示，避免医护与测温对象的近距离接触，降低传染风险。此外，黑体安装在红外热成像摄像头的侧部，使得红外热成像摄像头与黑体、彩色摄像头、控制器、数据传输端口集成为一体式模块，压缩热成像测温模块的体积，具有模块化、小型化、便携化的优点，还可以与外部设备连接以组合成不同形式的测温装置，使用灵活性高，方便接入各个实用场景，也方便用户做二次开发。通过上述设计，将红外热成像摄像头与黑体、彩色摄像头、控制器、数据传输端口集成为一体式模块，响应速度快，测温精度高，具有模块化、小型化、便携化的优点。

在其中一个实施例中，热成像测温模块还包括：连接控制器的LED灯；LED灯用于为彩色摄像头的拍摄进行补光并且用于根据控制器所输出的测温结果作出相应的灯光提示。在光照强度不足的环境下，彩色摄像头的拍摄效果会变差，因此，可以设置LED灯进行补光。而且，控制器可以将测温结果与预设的温度阈值进行比较，根据比较的结果，控制LED灯给出相应的灯光提示。

在其中一个实施例中，热成像测温模块还包括：壳体；壳体用于收容控制器、红外热成像摄像头、黑体、彩色摄像头、第一数据传输端口、以及第二数据传输端口。壳体可以保护各个电子器件，并且有利于模块化的安装和携带。

在其中一个实施例中，壳体的表面设有用于与外部设备固定连接的连接件。连接件便于热成像模块与外部设备快速地的固定连接。

在其中一个实施例中，壳体开设有散热孔。散热孔用于提高壳体内的电子器件的散热效率。

在其中一个实施例中，黑体安装在红外热成像摄像头的下侧。黑体在不同的位置会影响热成像的判定。当热成像测温模块使用时候，往往下方是地面，地面有时候在太阳的照射下温度会非常高，将黑体安装在红外热成像摄像头的下侧可以更好的区分背景温度减少干扰。

在其中一个实施例中，黑体设有铂电阻传感器以测量黑体的当前温度。铂电阻传感器体积小响应时间短，精度和稳定性高，可以保证黑体温度测量的精确度，并且响应速度快。

在其中一个实施例中，标定温度大于常温，黑体设有用于将黑体加热至标定温度的发热电阻。将标定温度设置为大于常温，并且通过控制器来控制发热电阻对黑体进行温度调节，降低黑体的温度控制的难度，提高黑体的温度稳定性。

在其中一个实施例中，数据传输端口包括：分别连接控制器的环境温度传感器的第一端口和第二端口；第一端口用于连接环境温度传感器以获取当前环境的温度变化；第二端口用于连接外部设备以传输测温数据。通过第一端口可以直接从环境温度传感器获取实时的环境温度变化，有利于提高响应速度。而第二端口可以作为与外部设备传输测温数据的端口。

同时，本实用新型还提供一种测温装置。

一种测温装置，包括上述任一实施例的热成像测温模块。

上述测温装置，包括热成像测温模块。该热成像测温模块的特点在于：控制器为数据处理中心。红外热成像摄像头测量当前拍摄面的表面温度。同时，黑体为红外热成像摄像头的测温提供标定温度，数据传输端口获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头的测温，彩色摄像头拍摄当前实时画面并且过为红外热成像摄像头的当前拍摄面识别测温所需的有效区域，响应速度快，测温精度高。而且，测温数据可以通过数据传输端口传输给外部设备以进行显示，避免医护与测温对象的近距离接触，降低传染风险。此外，黑体安装在红外热成像摄像头的侧部，使得红外热成像摄像头与黑体、彩色摄像头、控制器、数据传输端口集成为一体式模块，压缩热成像测温模块的体积，具有模块化、小型化、便携化的优点，还可以与外部设备连接以组合成不同形式的测温装置，使用灵活性高，方便接入各个实用场景，也方便用户做二次开发。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例的热成像测温模块的立体视图；

图2为图1所示的热成像测温模块的另一视角的立体视图；

图3为图1所示的热成像测温模块的正面视图；

图4为图1所示的热成像测温模块的局部视图；

图5为图1所示的热成像测温模块的电路连接的原理图；

图6为本实用新型的一种实施例的测温装置的立体视图；

图7为本实用新型的另一种实施例的测温装置的立体视图。

附图中各标号的含义为：

1000-测温装置；

100-热成像测温模块；

10-控制器；

20-红外热成像摄像头；

30-黑体；

40-彩色摄像头；

50-数据传输端口，51-第一端口，52-第二端口；

60-LED灯；

70-壳体，71-螺孔，72-散热孔；

200-显示屏；

300-立柱。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1至图5示，其为本实用新型的一种实施例的热成像测温模块100。

如图1至图5所示，该热成像测温模块100包括：控制器10，以及分别连接控制器10的红外热成像摄像头20、黑体30、彩色摄像头40、以及数据传输端口50。其中，黑体30安装在红外热成像摄像头20的侧部(该侧部是指红外热成像摄像头的左侧、右侧、上侧、以及下侧，并不包含红外热成像摄像头的前侧和后侧)，并且黑体30至少部分处于红外热成像摄像头20的捕捉范围内。控制器10为数据处理中心，红外热成像摄像头20用于测量当前拍摄面的表面温度，黑体30用于为红外热成像摄像头20的测温提供标定温度，彩色摄像头40用于拍摄当前实时画面并且识别测温所需的有效区域(例如，在本实施例中，彩色摄像头40可以拍摄人体的画面，并且识别人脸，使得红外热成像摄像头20的测温区域锁定在人体的头部)，数据传输端口50用于获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头20的测温，数据传输端口50还用于连接外部设备以传输测温数据。

下文，结合图1至图5对上述的热成像测温模块100做进一步的说明。

如图4和图5所示，控制器10作为红外热成像摄像头20、黑体30、彩色摄像头40、以及数据传输端口50的数据处理中心。控制器10将与其连接的各个电子器件的数据进行处理并且输出所需的测温数据。例如，在本实施例中，控制器10为MCU。并且，各个电子器件以控制器10为中心安装成一体以构成模块。

如图1和图4所示，在本实施例中，红外热成像摄像头20和彩色摄像头40均安装在控制器10的前端，并且红外热成像摄像头20的镜头中心与彩色摄像头40的镜头中心处于同一水平线上。

在本方案中，黑体30在不同的位置会影响热成像的判定。优选地，如图4所示，在本实施例中，黑体30安装在红外热成像摄像头20的下侧。当热成像测温模块100使用时候，往往下方是地面，地面有时候在太阳的照射下温度会非常高，将黑体30安装在红外热成像摄像头20的下侧可以更好的区分背景温度减少干扰。可以理解地，在其他实施例中，黑体30也可以设置在红外热成像摄像头20的左侧、右侧、或者上侧。

为了让黑体30能够给红外热成像摄像头20提供可靠的标定温度，在获取黑体30的温度时，需要保证测量的黑体30的温度的精确度和让黑体30能够保持在预设的标度温度上。

例如，在本实施例中，黑体30设有铂电阻传感器以测量黑体30的当前温度。例如将铂电阻传感器内置在黑体30内。铂电阻传感器体积小响应时间短，精度和稳定性高，可以保证黑体30温度测量的精确度，并且响应速度快。

又例如，在本实施例中，标定温度大于常温，黑体30设有用于将黑体30加热至标定温度的发热电阻。将标定温度设置为大于常温，并且通过控制器10来控制发热电阻对黑体30进行温度调节，降低黑体30的温度控制的难度，提高黑体30的温度稳定性。可以理解地，在其他实施例中，也可以将标定温度设置在小于常温，并且，黑体30设有用于将黑体30冷却至标定温度的制冷器，虽然其在实际应用中的实现难度较大，但是不排除在特定的环境下可以容易实现。

如图2所示，在本实施例中，数据传输端口50包括：分别连接控制器10的第一端口51和第二端口52。第一端口51用于连接环境温度传感器以获取当前环境的温度变化。第二端口52用于连接外部设备以传输测温数据。通过第一端口51可以直接从环境温度传感器获取实时的环境温度变化，有利于提高响应速度。而第二端口52可以作为与外部设备传输测温数据的端口。可以理解地，在其他实施例中，也可以省去第一端口51，保留第二端口52，通过第二端口52所连接的外部设备获取所需的环境温度，又或者是以外部设备为中间媒介间接地获取环境温度传感器的温度数据。

进一步地，为了提高热成像测温模块100的泛用性，可以将第二端口52设置为USB接口。当然，也不排除在其他实施例中，第二端口52为其他类型的接口，例如，RS232接口、RS485接口、或者RS422接口。此外，第二端口52也可以是无线通讯端口，例如蓝牙、WiFi等。

如图1至图5所示，在本实施例中，热成像测温模块100还可以包括：连接控制器10的LED灯60。LED灯60用于为彩色摄像头40的拍摄进行补光并且用于根据控制器10所输出的测温结果作出相应的灯光提示。在光照强度不足的环境下，彩色摄像头40的拍摄效果会变差，因此，可以设置LED灯60进行补光。而且，控制器10可以将测温结果与预设的温度阈值进行比较，根据比较的结果，控制LED灯60给出相应的灯光提示，例如，当测温对象的温度超出预设的温度阈值范围内，LED灯60给出红灯提示，当测温对象的温度处于预设的温度阈值范围时，LED灯60给出绿灯提示。

如图1至图3所示，在本实施例中，热成像测温模块100还可以包括：壳体70。壳体70用于收容控制器10、红外热成像摄像头20、黑体30、彩色摄像头40、第一数据传输端口50、以及第二数据传输端口50。壳体70可以保护各个电子器件，并且有利于模块化的安装和携带。

进一步地，壳体70的表面可以设有用于与外部设备固定连接的连接件。连接件便于热成像测温模块100与外部设备快速地的固定连接。如图2所示，在本实施例中，在壳体70的底部开设有螺孔71，可以通过螺丝与外部设备实现固定连接。

如图2所示，壳体70还可以开设有散热孔72。散热孔72用于提高壳体70内的电子器件的散热效率。

上述热成像测温模块100，控制器10为数据处理中心。红外热成像摄像头20测量当前拍摄面的表面温度。同时，黑体30为红外热成像摄像头20的测温提供标定温度，数据传输端口50获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头20的测温，彩色摄像头40拍摄当前实时画面并且过为红外热成像摄像头20的当前拍摄面识别测温所需的有效区域，响应速度快，测温精度高。而且，测温数据可以通过数据传输端口50传输给外部设备以进行显示，避免医护与测温对象的近距离接触，降低传染风险。此外，黑体30安装在红外热成像摄像头20的侧部，使得红外热成像摄像头20与黑体30、彩色摄像头40、控制器10、数据传输端口50集成为一体式模块，压缩热成像测温模块100的体积，具有模块化、小型化、便携化的优点(例如，在本实施例中，热成像测温模块100为100mm*60mm*35mm的长方体结构)，还可以与外部设备连接以组合成不同形式的测温装置，使用灵活性高，方便接入各个实用场景，也方便用户做二次开发。通过上述设计，将红外热成像摄像头20与黑体30、彩色摄像头40、控制器10、数据传输端口50集成为一体式模块，响应速度快，测温精度高，具有模块化、小型化、便携化的优点。

如图6和图7所示，本实用新型还提供一种测温装置1000。

该测温装置1000，包括上述实施例的热成像测温模块100。基于本方案的设计理念，该热成像测温模块100可以与各种外部设备组合成不同形式的测温装置。

例如，如图6所示，该测温装置1000包括：显示屏200、安装在显示屏200上的热成像测温模块100、以及连接热成像测温模块100的环境温度传感器(图未示)。使用时，通过显示屏200展示彩色摄像头40所拍摄的彩色画面，并且在对应于测温对象的图像上显示所测得的温度值。

又例如，如图7所示，该测温装置1000还可以增设连接显示屏200的立柱300，使得测温装置1000可以放置在制定的测温点，例如，大堂入口、闸机入口处。

上述测温装置1000，包括热成像测温模块100。该热成像测温模块100的特点在于：控制器10为数据处理中心。红外热成像摄像头20测量当前拍摄面的表面温度。同时，黑体30为红外热成像摄像头20的测温提供标定温度，数据传输端口50获取当前环境的温度变化并且补偿红外热成像摄像头20的测温，彩色摄像头40拍摄当前实时画面并且过为红外热成像摄像头20的当前拍摄面识别测温所需的有效区域，响应速度快，测温精度高。而且，测温数据可以通过数据传输端口50传输给外部设备以进行显示，避免医护与测温对象的近距离接触，降低传染风险。此外，黑体30安装在红外热成像摄像头20的侧部，使得红外热成像摄像头20与黑体30、彩色摄像头40、控制器10、数据传输端口50集成为一体式模块，压缩热成像测温模块100的体积，具有模块化、小型化、便携化的优点，还可以与外部设备连接以组合成不同形式的测温装置1000，使用灵活性高，方便接入各个实用场景，也方便用户做二次开发。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种热成像测温模块，其特征在于，包括：

控制器；

连接所述控制器的红外热成像摄像头；所述红外热成像摄像头用于测量当前拍摄面的表面温度；

安装在所述红外热成像摄像头的侧部且连接所述控制器的黑体；所述黑体至少部分处于所述红外热成像摄像头的捕捉范围内；所述黑体用于为所述红外热成像摄像头的测温提供标定温度；

连接所述控制器的彩色摄像头；所述彩色摄像头用于拍摄当前实时画面并且识别测温所需的有效区域；以及

连接所述控制器的数据传输端口；所述数据传输端口用于获取当前环境的温度变化并且补偿所述红外热成像摄像头的测温；所述数据传输端口还用于连接外部设备以传输测温数据。

2.根据权利要求1所述的热成像测温模块，其特征在于，还包括：连接所述控制器的LED灯；所述LED灯用于为所述彩色摄像头的拍摄进行补光并且用于根据所述控制器所输出的测温结果作出相应的灯光提示。

3.根据权利要求1所述的热成像测温模块，其特征在于，还包括：壳体；所述壳体用于收容所述控制器、所述红外热成像摄像头、所述黑体、所述彩色摄像头、以及所述数据传输端口。

4.根据权利要求3所述的热成像测温模块，其特征在于，所述壳体的表面设有用于与外部设备固定连接的连接件。

5.根据权利要求3所述的热成像测温模块，其特征在于，所述壳体开设有散热孔。

6.根据权利要求1所述的热成像测温模块，其特征在于，所述黑体安装在所述红外热成像摄像头的下侧。

7.根据权利要求1所述的热成像测温模块，其特征在于，所述黑体设有铂电阻传感器以测量所述黑体的当前温度。

8.根据权利要求1所述的热成像测温模块，其特征在于，所述标定温度大于常温，所述黑体设有用于将所述黑体加热至所述标定温度的发热电阻。

9.根据权利要求1至8任一项所述的热成像测温模块，其特征在于，所述数据传输端口包括：分别连接所述控制器的环境温度传感器的第一端口和第二端口；所述第一端口用于连接环境温度传感器以获取当前环境的温度变化；所述第二端口用于连接外部设备以传输测温数据。

10.一种测温装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的热成像测温模块。

Images