FR3111701A1 - Système et dispositif de mesure portatif et sans contact de la température corporelle d’un individu - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de mesure (6) d’une température corporelle d’un individu comprenant : - une caméra infrarouge (12) ; deux étalons (11, 13) positionnés dans le champ visuel de la caméra infrarouge ; - deux sondes thermiques (16) configurées pour mesurer une température instantanée des étalons (11, 13) ; et - une unité de traitement (15) configurée pour déterminer un coefficient de gain (k1) et un coefficient de décalage (k2) à partir des températures instantanées respectives des étalons (11, 13) et de leur valeurs de température des étalons (11, 13) dans l’image électronique obtenue par la caméra infrarouge et pour appliquer ces coefficients aux valeurs de température associées à chaque pixel de l’image de sorte à obtenir une image corrigée. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
DOMAINE DE L'INVENTION
L’invention concerne de manière générale la mesure de la température corporelle d’un individu, notamment à l’entrée d’une zone à accès limité tel qu’un bâtiment public ou privé.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Le contexte sanitaire actuel a révélé la nécessité de pouvoir contrôler rapidement la température corporelle d’individus souhaitant accéder à une zone particulière, telle que l’entrée d’un bâtiment public ou privé. En particulier, il est souhaitable de pouvoir identifier les personnes dont la température corporelle est supérieure à 37,5°C afin de limiter les risques de propagation de virus (tels que le coronavirus COVID-19).
Dans le domaine médical, on connaît des thermomètres portatifs de contrôle de la température par contact, qui présentent l’avantage d’être économiques et précis. Toutefois, ces thermomètres nécessitent un contact physique avec la peau de l’individu à contrôler, ce qui implique un temps de mesure relativement élevée et la nécessité de remplacer, à chaque mesure, une capsule d’isolation du thermomètre afin d’assurer l’hygiène du test.
Il existe également des systèmes de contrôle infrarouge portatif du type « à pistolet ». Ces systèmes permettent à un opérateur de mesurer sans contact la température d’un individu en étant placé à proximité de l’individu à contrôler. La température est généralement mesurée au niveau du front ou sur les poignets de l’individu, de façon très rapide. Toutefois, le système étant sous la forme d’un pistolet, il doit être manipulé par un opérateur dédié. De plus, la précision du capteur infrarouge est variable dans le temps en raison des variations thermiques environnementales et de la dérive des caractéristiques du capteur infrarouge. Pour améliorer la précision du système, il serait nécessaire de le calibrer périodiquement, ce qui est lourd pour un système portatif de ce type. De plus, la distribution de la température sur la peau est variable en fonction de son exposition à l’environnement externe (par exemple, vent ou soleil) et selon les individus. Or, un opérateur ne peut pas déterminer a priori la zone de la peau ayant la température maximale, de sorte que la température mesurée ne correspond pas nécessairement à la température corporelle réelle de l’individu.
Il existe également des systèmes de contrôle infrarouge à installation fixe. Toutefois, il ressort que ces systèmes souffrent des mêmes lacunes que les systèmes portatifs même si, étant fixes, leur fonctionnement peut être plus complexe pour en améliorer la précision de mesure. En particulier, le comportement des capteurs infrarouges de ces systèmes fixes est stabilisé par un contrôle thermique de la température mesurée par le capteur infrarouge et par l’utilisation périodique et parfois permanente d’un corps noir externe utilisé comme référence dont l’émissivité est unitaire et la température connue. Néanmoins, il ressort que l’utilisation d’un corps noir externe pose souvent des problèmes d’installation qui peuvent rendre complexe l’installation du poste de contrôle du système. Par ailleurs, la mesure de la température du corps noir peut subir des interférences (passage d’individus par exemple).
Un but de l’invention est de remédier aux inconvénients précités.
En particulier, un but de l’invention est de proposer un système de mesure sans contact de la température corporelle d’un individu qui soit fiable, stable dans le temps et fournisse une valeur précise de la température corporelle de l’individu, quel que soit l’environnement de mesure.
Un autre but de l’invention est de proposer un système de mesure de la température corporelle d’un individu qui puisse facilement être transporté par un opérateur et installé rapidement au niveau d’un accès donné et qui ne nécessite pas de manipulation par l’opérateur lors de la mesure de la température.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un système de mesure d’une température corporelle d’un individu comprenant :
- une caméra infrarouge comprenant une puce de détection infrarouge comprenant une matrice de pixels et étant configurée pour convertir une énergie infrarouge reçue par chaque pixel de la matrice en une valeur de température correspondante et pour générer une image électronique comprenant une pluralité de pixels images, chaque pixel image étant représentatif de la valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice ;
- un premier étalon positionné dans un champ visuel de la caméra infrarouge de sorte que l’image électronique comprend des pixels image représentatifs de la valeur de température du premier étalon ;
- un deuxième étalon positionné dans le champ visuel de la caméra infrarouge de sorte que l’image électronique comprend des pixels image représentatifs de la valeur de température du deuxième étalon ;
- une première sonde thermique configurée pour mesurer une température instantanée du premier étalon ;
- une deuxième sonde thermique configurée pour mesurer une température instantanée du deuxième étalon ; et
- une unité de traitement configurée pour déterminer un coefficient de gain et un coefficient de décalage à partir des températures instantanées respectives du premier étalon et du deuxième étalon et des valeurs de température du premier étalon et du deuxième étalon dans l’image électronique et pour appliquer le coefficient de gain et le coefficient de décalage ainsi déterminés à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir une image électronique corrigée.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du système de mesure selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- l’unité de traitement est en outre configurée pour appliquer un coefficient de compensation prédéterminé à la valeur de température de chaque pixel image ;
- le système de mesure comprend en outre un capteur de distance configuré pour mesurer une distance entre un individu et le système de mesure ;
- un support dans lequel est formée une fenêtre, le support étant positionné de sorte que la fenêtre se trouve dans le champ visuel de la caméra infrarouge, le premier étalon et le deuxième étalon étant fixés sur le support ;
- le premier étalon présente une première température de référence et le deuxième étalon présente une deuxième température de référence différente de la première température de référence ;
- la première température de référence et la deuxième température de référence sont comprises entre 35°C et 40°C ;
- le système de mesure comprend en outre un premier élément de chauffe et un deuxième élément de chauffe configurés pour maintenir le premier étalon et le deuxième étalon à la première température de référence et à la deuxième température de référence, respectivement ; et/ou
- l’unité de traitement comprend en outre des moyens de comparaison configurés pour déterminer une température maximale dans l’image électronique et une unité de signalisation configurée pour générer une alerte lorsque la température maximale est supérieure à un seuil prédéterminé.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un dispositif de mesure comprenant une colonne et au moins deux systèmes de mesure selon le premier aspect, par exemple trois, quatre ou cinq systèmes de mesure, lesdits systèmes de mesure étant juxtaposés le long de la colonne.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un ensemble de mesure comprenant deux dispositifs de mesure selon le deuxième aspect.
Selon un quatrième aspect, l’invention propose un procédé de mesure d’une température corporelle d’un individu à l’aide d’un système de mesure selon le premier aspect, comprenant les étapes suivantes :
S1 : réaliser une image électronique d’un individu à travers la fenêtre, l’image électronique comprenant une pluralité de pixels images représentatifs d’une valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice de pixels de la caméra infrarouge ;
S2 : déterminer une température instantanée du premier étalon et du deuxième étalon ;
S3 : déterminer dans l’image électronique la valeur de température des pixels images correspondant au premier étalon et au deuxième étalon ;
S4 : en déduire un coefficient de gain et un coefficient de décalage de la caméra infrarouge ; et
S5 : appliquer le coefficient de gain et le coefficient de décalage à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir une image électronique corrigée.
S1 : réaliser une image électronique d’un individu à travers la fenêtre, l’image électronique comprenant une pluralité de pixels images représentatifs d’une valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice de pixels de la caméra infrarouge ;
S2 : déterminer une température instantanée du premier étalon et du deuxième étalon ;
S3 : déterminer dans l’image électronique la valeur de température des pixels images correspondant au premier étalon et au deuxième étalon ;
S4 : en déduire un coefficient de gain et un coefficient de décalage de la caméra infrarouge ; et
S5 : appliquer le coefficient de gain et le coefficient de décalage à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir une image électronique corrigée.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du procédé de mesure selon le quatrième aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- le procédé comprend en outre, préalablement à l’étape S1, une étape de détermination d’une distance entre l’individu et le système, les étapes S1 à S5 n’étant mises en œuvre que lorsque la distance ainsi déterminée est comprise entre une distance minimale et une distance maximale prédéfinies ;
- l’étape S5 comprend en outre l’application d’un coefficient de compensation prédéterminé à la valeur de température de chaque pixel image ;
- le procédé comprend en outre les étapes suivantes, suite à l’étape S5 : déterminer une valeur de température maximale dans l’image électronique corrigée ; et lorsque la valeur de température maximale est supérieure à un seuil prédéterminé, générer une alerte ; et/ou
- les étapes S1 et S2 sont simultanées.
Selon un cinquième aspect, l’invention propose un procédé de mesure d’une température corporelle d’un individu à l’aide d’un dispositif de mesure selon le deuxième aspect ou d’un ensemble de mesure selon le troisième aspect, comprenant la détermination d’une distance entre un individu et chaque système de mesure et, lorsque la distance entre l’individu et au moins un système de mesure est comprise entre une distance minimale et une distance maximale :
S1 : réaliser une image électronique d’un individu à travers la fenêtre de l’au moins un système de mesure, l’image électronique comprenant une pluralité de pixels images représentatifs d’une valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice de pixels de la caméra infrarouge de l’au moins un système de mesure ;
S2 : simultanément à l’étape S1, déterminer une température instantanée du premier étalon et du deuxième étalon de l’au moins un système de mesure ;
S3 : déterminer dans l’image électronique la valeur de température des pixels images correspondant au premier étalon et au deuxième étalon de l’au moins un système de mesure ;
S4 : en déduire un coefficient de gain et un coefficient de décalage de la caméra infrarouge de l’au moins un système de mesure ; et
S5 : appliquer le coefficient de gainet le coefficient de décalage à la valeur de température associée à chaque pixel image de l’image électronique réalisée par la caméra infrarouge de l’au moins un système de mesure de sorte à obtenir une image électronique corrigée.
S1 : réaliser une image électronique d’un individu à travers la fenêtre de l’au moins un système de mesure, l’image électronique comprenant une pluralité de pixels images représentatifs d’une valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice de pixels de la caméra infrarouge de l’au moins un système de mesure ;
S2 : simultanément à l’étape S1, déterminer une température instantanée du premier étalon et du deuxième étalon de l’au moins un système de mesure ;
S3 : déterminer dans l’image électronique la valeur de température des pixels images correspondant au premier étalon et au deuxième étalon de l’au moins un système de mesure ;
S4 : en déduire un coefficient de gain et un coefficient de décalage de la caméra infrarouge de l’au moins un système de mesure ; et
S5 : appliquer le coefficient de gainet le coefficient de décalage à la valeur de température associée à chaque pixel image de l’image électronique réalisée par la caméra infrarouge de l’au moins un système de mesure de sorte à obtenir une image électronique corrigée.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du procédé de mesure selon le cinquième aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- le procédé comprend en outre les étapes suivantes suite à l’étape S5 : déterminer une valeur de température maximale dans la ou les images électroniques corrigées de l’au moins un système de mesure ; et lorsque la valeur de température maximale est supérieure à un seuil prédéterminé, générer une alerte ; et/ou
- les étapes S1 à S5 sont uniquement mises en œuvre avec le système de mesure ou les deux systèmes de mesure parmi l’au moins un système de mesure qui sont positionnés le plus haut, lorsque le dispositif de mesure est en fonctionnement.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Afin de réaliser des mesures fiables, stables et sans contact de la température d’un individu, l’invention propose un système de mesure 6 de la température corporelle d’un individu comprenant :
- une caméra infrarouge 12 ;
- un support 7 ;
- un premier étalon 11 et un deuxième étalon 13 positionnés dans le champ visuel de la caméra infrarouge 12 ;
- une première sonde thermique 16 et une deuxième sonde thermique 18 configurées pour mesurer une température instantanée du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 ;
- optionnellement, un capteur de distance 14 ; et
- une unité de traitement 15 configurée pour obtenir une image électronique corrigée et en déduire si la température de l’individu dépasse un seuil prédéterminé Tseuil.
Caméra infrarouge 12
La caméra infrarouge 12 est configurée pour réaliser une image électronique de l’individu. Elle comprend à cet effet une puce de détection infrarouge 8, comprenant un processeur (ou microprocesseur) et une matrice de pixels, et un système optique 9, 10 configuré pour focaliser une énergie infrarouge sur la matrice de pixels. Chaque pixel de la matrice est configuré pour générer un signal électrique en fonction d’une énergie infrarouge entrant par le système optique 9, 10 lors de la réalisation de l’image électronique. Ce signal électrique est transmis au processeur de la puce de détection infrarouge 8 qui le convertit en une valeur de température correspondante. Le processeur génère une image électronique comprenant une pluralité de pixels images, chaque pixel image étant représentatif de la valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice. Cette image électronique peut le cas échéant être transmise et affichée sur un écran sous la forme d’une carte en couleurs représentant la température apparente de l’individu.
Les pixels de la puce de détection infrarouge 8 sont configurés pour détecter une énergie infrarouge présentant une longueur d’onde supérieure ou égale à huit micromètres et inférieure ou égale à quatorze micromètres. Chaque pixel peut présenter une largeur maximale supérieure ou égale à dix micromètres et inférieure ou égale à cent micromètres, selon la résolution totale de la caméra infrarouge 12 recherchée. Cet intervalle de résolution permet en effet de mesurer avec précision la température de zones de l’individu présentant une faible surface, telles que le coin de l’œil.
La puce de détection infrarouge 8 peut comprendre un système micro-électromécanique MEMS (acronyme anglais pour microelectromechanical system).
La puce de détection infrarouge 8 est fixée sur un circuit imprimé 20. Dans une forme de réalisation, le circuit imprimé 20 comprend un plot dans lequel est formée une cavité débouchante. La puce de détection infrarouge 8 est alors montée dans la cavité.
Le système optique comprend une ou plusieurs lentilles 9 positionnées sur l’axe optique de la caméra infrarouge 12 et configurées pour focaliser une énergie infrarouge sur la puce de détection infrarouge 8. Par exemple le système optique peut comprendre une lentille 9, montée dans la cavité devant la puce de détection infrarouge 8. Le système optique comprend en outre un diaphragme 10 positionné sur l’axe optique de la lentille 9 et configuré pour délimiter une zone du passage d’un faisceau infrarouge. Le cas échéant, le diaphragme 10 peut être monté sur ou devant le plot de sorte à fermer la cavité logeant la puce de détection infrarouge 8 et l’isoler de l’environnement extérieur.
La lentille 9 et le diaphragme 10 peuvent par exemple être réalisés en germanium afin de permettre le passage de l’énergie infrarouge.
Le champ visuel de la caméra infrarouge 12 est défini par un angle vertical φ et un angle horizontal θ (vertical et horizontal étant définis par rapport à l’orientation du système de mesure 6 pendant son fonctionnement, c’est-à-dire lorsque le système de mesure 6 est installé sur le sol ou un support et effectue des mesures de température). Afin d’optimiser la mesure de température, l’angle vertical φ et l’angle horizontal θ sont chacun supérieur ou égal 25° et inférieur ou égal à 50° afin de limiter les risques que le champ visuel de la caméra infrarouge 12 couvre l’environnement. Comme nous le verrons par la suite, ces plages angulaires φ, θ permettent, lorsque plusieurs systèmes de mesure 6 sont montés dans un dispositif de mesure 5, de couvrir de manière continue une plage possible de hauteur humaine tout en présentant une résolution suffisante pour réaliser des mesures de température précises.
Le support 7
Le système de mesure 6 comprend en outre un support 7 dans lequel est formée une fenêtre 21. Le support 7 est positionné par rapport à la caméra infrarouge 12 de sorte que la fenêtre 21 s’étend dans le champ visuel de ladite caméra infrarouge 12.
La fenêtre 21 est transparente pour l’énergie infrarouge. De préférence, la fenêtre 21 comprend une ouverture traversante.
La fenêtre 21 peut par exemple avoir une forme sensiblement rectangulaire.
Le support 7 est sensiblement plan dans la zone comprenant la fenêtre 21. Dans une forme de réalisation, le support 7 comprend un circuit imprimé supplémentaire dans lequel est découpée la fenêtre 21.
Le support 7 est monté fixe par rapport au circuit imprimé 20. Par exemple, le support 7 peut être fixé sur le circuit imprimé 20.
Le circuit imprimé 20 et le support 7 sont logés dans un boîtier comprenant une base, sur laquelle est fixée le circuit imprimé 20, et un couvercle 23 rapporté et fixé sur la base de sorte à bloquer le support 7 entre le circuit imprimé 20 et le couvercle 23. Le couvercle 23 comprend en outre une première ouverture, positionnée face à la caméra infrarouge 12 et le cas échéant une deuxième ouverture positionnée face au capteur de distance 14. En variante, une unique ouverture positionnée face à la caméra infrarouge 12 et au capteur de distance 14 peut être réalisée dans le couvercle 23.
Le diaphragme 10 peut notamment être monté entre le support 7 et le couvercle 23.
Premier étalon 11 et deuxième étalon 13
Le premier étalon 11 présente une première température de référence et le deuxième étalon 13 présente une deuxième température de référence et ont pour fonction de permettre la calibration de la caméra infrarouge 12 lors de la réalisation de chaque image électronique. La première température de référence et la deuxième température de référence sont de préférence différentes. Le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 peuvent par exemple chacun comprendre une surface, qui peut être sensiblement plane, chauffée à la température de référence correspondante.
Afin de garantir une correction optimale de l’image électronique réalisée par la caméra infrarouge 12, la première et la deuxième température de référence sont proches de la température corporelle à partir de laquelle on considère habituellement qu’un individu présente des symptômes de fièvre, typiquement 37,5°C. La première et la deuxième température de référence peuvent par exemple être comprises entre 35°C et 40°C. Dans un exemple de réalisation, la première température de référence est égale à 36°C et la deuxième température de référence est égale à 39°C.
Le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 sont chacun positionnés dans le champ visuel de la caméra infrarouge 12 de sorte que l’image électronique comprend des pixels image représentatifs de leur valeur de température respective (voir par exemple ). De préférence, le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 sont fixes par rapport au support 7 et à la caméra infrarouge 12 et sont placés à la limite du champ visuel de la caméra infrarouge 12 afin de limiter leur empiètement dans l’image électronique.
De préférence, le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 sont positionnés en regard de la caméra infrarouge 12.
Le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 peuvent par exemple être fixés sur le support 7, à proximité de la fenêtre 21. Dans ce cas, le premier et le deuxième étalon 11, 13 sont fixés sur la face du support 7 qui s’étend face à la caméra infrarouge 12. Dans un mode de réalisation, le support 7 comprend deux dents 22 s’étendant dans le champ visuel de la caméra infrarouge 12 depuis des bords opposés de la fenêtre 21 (voir par exemple figures 4 et 5). Dans le cas d’une fenêtre 21 de forme sensiblement rectangulaire, deux bords opposés de la fenêtre 21 s’étendent alors verticalement (lorsque le système de mesure 6 est en position d’utilisation) et les dents 22 font saillie horizontalement depuis ces bords en direction de l’intérieur de la fenêtre 21. En variante, les dents 22 peuvent s’étendre depuis un même bord de la fenêtre 21, depuis les bords horizontaux ou depuis des bords adjacents. Une surface de chaque dent 22 est sensiblement égale à une surface de l’étalon 11, 13 correspondant de sorte à limiter l’empiètement de la dent 22 sur la fenêtre 21 et à ne pas masquer l’individu.
En variante, le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 peuvent être fixés sur une ou deux pièces distinctes du support 7 qui sont montées fixes par rapport à la caméra infrarouge 12.
Le premier et le deuxième étalon 11, 13 peuvent être positionnés entre le diaphragme 10 et la puce de détection infrarouge 8 de sorte à être protégés de l’environnement par le diaphragme 10 pour éviter des perturbations éventuelles (telles que la présence d’un courant d’air ou tout élément susceptible de modifier la température des étalons 11, 13).
Dans une autre variante de réalisation encore (non illustrée sur les figures) le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 peuvent être fixés dans un boîtier distinct de celui logeant la caméra infrarouge 12. Par exemple, lorsque la caméra infrarouge est montée sur un portique de détection, tel qu’un portique de détection de métaux comprenant deux panneaux latéraux verticaux reliés ensemble par une traverse de sorte à délimiter un canal de passage, la caméra infrarouge 12 peut être montée sur la traverse du portique de sorte que son champ visuel couvre tout ou partie du canal de passage et le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 peuvent être fixés également sur le portique, dans le champ visuel de la caméra infrarouge 12. Par exemple, le premier et le deuxième étalon 11, 13 peuvent être fixés dans un boîtier dédié sur la traverse du portique. Le cas échéant la caméra infrarouge 12 peut être montée sur un bras, fixé perpendiculairement à la traverse en aval du canal de passage, afin de garantir que le visage de l’individu et les étalons 11, 13 se trouvent dans son champ visuel.
Quelle que soit la configuration du premier et du deuxième étalon 11, 13, la position et la surface du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 par rapport à la caméra infrarouge 12 sont choisies de sorte que le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 correspondent chacun à au moins un pixel de la puce de détection infrarouge 8, par exemple à une sous-matrice comprenant 3x3 pixels. A titre d’exemple, lorsque le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 sont logés dans le même boîtier que la puce de détection infrarouge 8, le premier et le deuxième étalon 11, 13 peuvent être placés à une distance supérieure ou égale à trois millimètres et inférieure ou égale à quinze millimètres de la puce de détection infrarouge 8 et avoir une surface comprise entre 0,2 mm² et 2 mm² (bornes incluses). Lorsque les étalons 11, 13 sont fixés à distance de la puce de détection infrarouge 8 (par exemple sur la traverse d’un portique), le premier et le deuxième étalon 11, 13 peuvent être placés à une distance entre 20 cm et 1.5 mètres de la puce de détection infrarouge 8 et avoir une surface comprise entre 25 mm² et 400 cm².
Le système de mesure 6 comprend en outre premier élément de chauffe 17 et un deuxième élément de chauffe 19 configurés pour maintenir le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 à la première température de référence et à la deuxième température de référence, respectivement. Le premier et le deuxième élément de chauffe 17, 19 peuvent par exemple chacun comprendre une résistance raccordée au premier et au deuxième étalon 11, 13, respectivement. Dans une forme de réalisation, le premier et le deuxième élément de chauffe 17, 19 sont monté sur le support 7, sur la face opposée à la caméra infrarouge 12 (qui correspond à la face opposée aux premier et deuxième étalons 11, 13) de sorte à ne pas être vus par la caméra infrarouge 12 (voir ).
Première et deuxième sondes thermiques 16, 18
La première et la deuxième sonde thermiques 16, 18 sont configurées pour mesurer une température instantanée du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13, respectivement. De préférence, la première et la deuxième sonde thermique 16, 18 sont en contact (direct ou indirect) avec le premier et le deuxième étalon 11, 13, respectivement. La première et la deuxième sonde thermique 16, 18 sont de préférence monolithiques avec le premier et le deuxième étalon 11, 13, respectivement. On notera toutefois que, de préférence, la première est la deuxième sonde thermique 16, 18 sont positionnées de sorte à ne pas former un obstacle entre l’individu et la caméra infrarouge 12.
De préférence, la première et la deuxième sonde thermique 16, 18 présentent une précision de mesure inférieure ou égale à 0,1°C afin de fournir une valeur très précise de la température instantanée de chaque étalon 11, 13. Comme nous le verrons par la suite, c’est cette valeur de la température instantanée du premier et du deuxième étalon 11, 13 qui est ensuite utilisée par l’unité de traitement 15, et non la valeur de la première et de la deuxième température de référence, pour corriger l’image électronique générée par la caméra infrarouge 12.
Dans une forme de réalisation, la première et la deuxième sonde thermique 16, 18 peuvent comprendre une puce semi-conductrice. La sonde thermique 16, 18 est alors connectée à l’étalon 11, 13 correspondant par l’intermédiaire d’une piste conductrice. La Demanderesse s’est aperçue du fait que, en fonctionnement, la température de cette piste conductrice était sensiblement égale (à 0,1 °C près) à la température de la surface chauffée de l’étalon 11, 13 correspondant. Par conséquent, dans une forme de réalisation, la piste conductrice qui connecte la première sonde thermique 16 à la surface chauffée du premier étalon 11 et la deuxième sonde thermique à la surface chauffée du deuxième étalon 13 peut être considérée comme faisant partie des étalons 11, 13 respectivement par d’unité de traitement 15. Dans cette forme de réalisation, la première et la deuxième sonde thermique 16, 18 peuvent donc être montées sur la dent 22 correspondante, à proximité immédiate du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13. A titre d’exemple, la première sonde thermique 16 peut être fixée au centre de la surface chauffée du premier étalon 11 et la deuxième sonde thermique peut être fixée au centre de la surface chauffée du deuxième étalon 13 (voir par exemple ).
Lorsque le support 7 comprend un circuit imprimé supplémentaire, les sondes thermiques peuvent être montées sur ce circuit imprimé supplémentaire.
Le cas échéant, le premier et le deuxième élément de chauffe 17, 19 peuvent être commandés par l’unité de traitement 15 en fonction de la valeur instantanée de la température du premier et du deuxième étalon 11, 13 qui est mesurée par la première et la deuxième sonde thermique 16, 18.
Par ailleurs, lorsque les étalons 11, 13 sont fixés à distance de la puce de détection infrarouge 8 (par exemple dans un boitier dédié sur la traverse d’un portique), la première et la deuxième sonde thermique 16, 18 sont de préférence également fixées dans le boîtier dédié à proximité des étalons 11, 13 correspondants.
Unité de traitement 15
L’unité de traitement 15 est configurée pour déterminer un coefficient de gain k1et un coefficient de décalage k2à partir des températures instantanées respectives du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 et des valeurs de température du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 dans l’image électronique et pour appliquer le coefficient de gain k1et le coefficient de décalage k2ainsi déterminés à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir l’image électronique corrigée.
L’unité de traitement 15 comprend en outre des moyens de comparaison configurés pour déterminer une température maximale Tmax dans l’image électronique corrigée et une unité de signalisation 4 configurée pour générer une alerte lorsque la température maximale Tmax est supérieure à un seuil prédéterminé Tseuil.
Ainsi, contrairement aux systèmes portatifs sans contact, le système de mesure 6 réalisant une image électronique de l’individu et déterminant la valeur de température au niveau de chaque pixel image, il ne se contente pas de la prise de mesure en un point du visage de l’individu et limite ainsi les risques de perturbation de la mesure par l’environnement. Une pluralité de zones de l’individu sont en effet mesurées simultanément et c’est la température maximale Tmax de ces zones qui est comparée au seuil prédéterminé Tseuil. De plus, la zone présentant la température la plus élevé dans un visage correspond généralement au coin interne de l’œil. Or, les systèmes de mesure 6 conventionnels, et notamment les systèmes portatifs (avec ou sans contact) ne permettent pas de réaliser une mesure de température dans le coin de l’œil, soit parce qu’ils sont conçus pour être mis en contact avec le front ou l’intérieur de l’oreille de l’individu, soit parce qu’il ne serait pas envisageable pour un opérateur de contrôler la température d’un individu à l’entrée d’une zone à accès limité en prenant une température au niveau de l’œil. Au contraire, l’invention réalisant une image électronique de l’individu, il est possible de déterminer dans l’image le point présentant la température la plus élevée, qui correspond généralement au coin interne de l’œil, sans contact et sans nécessiter l’intervention d’un opérateur.
L’unité de traitement 15 peut notamment comprendre un calculateur de type processeur, microprocesseur, microcontrôleur, etc., configuré pour exécuter des instructions et contrôler le processeur de la puce de détection infrarouge 8, la première et la deuxième sonde thermique 16, 18, le premier et le deuxième élément de chauffe 17, 19 et, optionnellement, un capteur de distance 14 et/ou au moins une unité de signalisation 4 (détaillés par la suite).
Dans une forme de réalisation, l’unité de traitement 15 est montée sur le même circuit imprimé 20 que la puce de détection infrarouge 8. L’unité de traitement 15 peut éventuellement intégrer le processeur de la caméra infrarouge 12.
Capteur de distance 14
Afin de limiter les perturbations externes lors de la mesure de la température d’un individu, le système de mesure 6 peut en outre comprendre un capteur de distance 14 configuré pour déterminer une distance entre le système de mesure 6 et l’individu. L’unité de traitement 15 est alors configurée pour ne générer une image électronique que lorsque le capteur de distance 14 détecte un objet (a priori un individu) à une distance comprise entre une distance minimale et une distance maximale par rapport au système de mesure 6 (et plus précisément par rapport au capteur de distance 14). Par exemple, la distance minimale peut être égale à dix centimètres et la distance maximale peut être égale à quatre-vingt centimètres.
La Demanderesse s’est aperçue du fait que l’environnement dans lequel est positionné le système de mesure 6 génère une énergie infrarouge susceptible de perturber les mesures de température. A titre d’exemple, il peut être noté qu’un éclairage de type DEL (pour diode électroluminescente) ou tube luminescent présente une température de l’ordre de 40°C, qui correspond à une température symptomatique de la fièvre et est donc susceptible de perturber la mesure de la température par le système 6. En ne générant l’image électronique que lorsque l’individu se trouve à une distance comprise entre les distance minimale et maximale prédéfinies, il est ainsi possible de garantir que l’individu occupe tout le champ visuel de la caméra infrarouge 12 et que la mesure de la température ne soit ainsi pas perturbée par des éléments extérieurs.
Le capteur de distance 14 est positionné à proximité de la puce de détection infrarouge 8, par exemple à une distance comprise entre dix millimètres et trente millimètres de la puce de détection infrarouge 8 (voir par exemple figues 4 et 5). Le capteur de distance 14 est par ailleurs positionné dans le système de mesure 6 de sorte que son axe de lecture soit sensiblement parallèle à l’axe de visée de la caméra infrarouge 12.
La précision de mesure du capteur de distance 14 peut être au moins égale à dix centimètres, par exemple comprise entre un centimètre et dix centimètres et être capable de mesurer une distance comprise entre zéro et deux mètres.
Le capteur de distance 14 peut par exemple comprendre un capteur de télédétection par laser du type lidar (light detection and ranging en anglais) ou par ondes ultrasonores du type sonar (sound navigation and ranging en anglais) configuré pour déterminer une distance en mesurant le délai entre l’émission d’une impulsion (lumineuse dans le cas du lidar, ultrasonore dans le cas du sonar) et la détection de cette impulsion après sa réflexion sur un objet. Dans le cas d’un capteur de distance 14 comprenant un lidar, l’impulsion lumineuse peut notamment présenter une longueur d’onde dans le domaine infrarouge.
Unité de signalisation 4
Dans une forme de réalisation, le système de mesure 6 peut en outre comprendre au moins une unité de signalisation 4 configurée pour générer une alerte optique (signal lumineux) et/ou sonore (signal acoustique).
Optionnellement, l’unité de signalisation 4 peut également être configurée pour générer un signal lorsque la température maximale Tmax dans l’image électronique corrigée est inférieure ou égale au seuil prédéterminé Tseuil, afin de signaler à un opérateur qu’une mesure a été effectuée mais que la température est inférieure au seuil prédéterminé Tseuil. A titre d’exemple, l’unité de signalisation 4 peut comprendre une lumière verte et une lumière rouge. L’unité de traitement 15 peut ainsi envoyer à l’unité de signalisation 4 des instructions d’allumage de la lumière rouge lorsque la température maximale Tmax est supérieure au seuil prédéterminé Tseuil et des instructions d’allumage de la lumière verte lorsqu’elle est inférieure ou égale au seuil.
Procédé de mesure
La température corporelle d’un individu peut être mesurée à l’aide du système de mesure 6 conformément aux étapes suivantes.
Au cours d’une étape initiale S0, la distance entre le système de mesure 6 et un individu est déterminée par le capteur de distance 14. Pour cela, l’unité de traitement 15 envoie des instructions d’émission d’une ou de plusieurs impulsions au capteur de distance 14. Le capteur de distance 14 envoie ensuite un signal électrique représentatif de la distance entre la surface sur laquelle l’impulsion ou les impulsions ont été réfléchies et le capteur de distance 14 à l’unité de traitement 15, qui en déduit la présence ou l’absence de surface réfléchissante à une distance comprise entre la distance minimale et la distance maximale.
Lorsque l’unité de traitement 15 détermine qu’aucune surface réfléchissante ne se trouve à une distance comprise entre la distance minimale et la distance maximale, l’unité de traitement 15 ne déclenche aucune mesure de température et continue d’interroger le capteur de distance 14 suivant une période qui peut être comprise entre cinquante millisecondes et cinq cent millisecondes.
En revanche, lorsque l’unité de traitement 15 détermine qu’aucune surface réfléchissante ne se trouve à une distance comprise entre la distance minimale et la distance maximale, l’unité de traitement 15 en déduit qu’un individu se trouve à proximité du système de mesure 6 et déclenche la mesure de température (étapes S1 et suivantes).
Au cours de l’étape S1, l’unité de traitement 15 envoie des instructions à la caméra infrarouge 12 pour réaliser une image électronique d’un individu.
On notera que, le capteur de distance 14 ayant déterminé qu’une surface réfléchissante (a priori un individu) se trouve à proximité du système de mesure 6 et le capteur de distance 14 étant positionné à proximité de la caméra infrarouge 12, l’individu se trouve nécessairement dans le champ visuel de la caméra infrarouge 12 au moment de la réalisation de l’image électronique au travers de la fenêtre 21.
L’image électronique comprend donc une pluralité de pixels images représentatifs des valeurs de température de la surface de l’individu qui se trouve dans le champ visuel de la caméra infrarouge 12, ainsi qu’au moins deux pixels image – et de préférence deux sous-matrices de pixels image (typiquement 3x3 pixels images) – représentatifs des valeurs de température du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13, respectivement.
Au cours d’une étape S2, la température instantanée du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 est déterminée par la première sonde thermique 16 et la deuxième sonde thermique 18, respectivement.
De préférence, les étapes S1 et S2 sont simultanées. Par simultanées, on comprendra ici que les étapes S1 et S2 sont réalisées en même temps ou avec un décalage temporel au plus égal au temps nécessaire pour que la température du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 change de 0,1 °C.
Au cours d’une étape S3, l’unité de traitement 15 détermine dans l’image électronique obtenue à l’étape S1 la valeur de température de chaque pixel image correspondant au premier étalon 11 et au deuxième étalon 13.
Dans une forme de réalisation, lorsque les sondes thermiques comprennent une puce semi-conductrice, l’unité de traitement 15 peut déterminer plus particulièrement la valeur de température de chaque pixel image correspondant à la piste conductrice connectant le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 à la première sonde thermique 16 et à la deuxième sonde thermique 18. Comme nous l’avons vu plus haut, ces pistes conductrices ont en effet une température sensiblement égale à celle de l’étalon 11, 13 correspondant et sont donc considérée comme faisant partie du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13, respectivement. En variante, l’unité de traitement 15 peut déterminer la valeur de température associée à la surface chauffée des étalons 11, 13. Lorsque plusieurs pixels images correspondent au premier étalon 11 et au deuxième étalon 13 dans l’image électronique, l’unité de traitement 15 peut notamment choisir la valeur de température moyenne parmi la sous-matrice de pixels images comme valeur instantanée de l’étalon 11, 13 correspondant.
Au cours d’une étape S4, l’unité de traitement 15 déduit de la valeur de température déterminée à l’étape S3 et de la température instantanée des premier et deuxième étalon 13 mesurée à l’étape S2 un coefficient de gain k1et un coefficient de décalage k2de la caméra infrarouge 12. Le coefficient de gain k1correspond à une déviation en amplitude de la caméra infrarouge 12 tandis que le coefficient de décalage k2correspond à une erreur ayant une valeur constante correspondant à un décalage des valeurs mesurées sur l’axe des ordonnées de la tension de sortie de la puce de détection infrarouge 8.
Plus précisément, la température instantanée Ti_1(respectivement, Ti_2) du premier étalon 11 (respectivement, du deuxième étalon 13) est égale à la somme du coefficient de gain k1multiplié par la valeur de température TIR_1(respectivement, TIR_2) déterminée à l’étape S3 pour le premier étalon 11 (respectivement, pour le deuxième étalon 13) et du coefficient de décalage k2:
T
i_1
= T
IR_1
* k
1
+ k
2
T
i_2
= T
IR_2
* k
1
+ k
2
La température instantanée Ti_1, Ti_2du premier étalon 11 et du deuxième étalon 13 sont indépendantes de la déviation de la caméra infrarouge 12, étant mesurées par la première et la deuxième sonde thermique 16, 18. Par ailleurs, la déviation de la caméra infrarouge 12 est la même pour les valeurs de température TIR_1 etTIR_2déterminées à l’étape S3. Il en découle que k1et k2sont identiques dans ces deux équations. Ainsi, la résolution de ces équations, permise par la présence des deux étalons 11, 13 et la détermination de leur température instantanée respective Ti_1et Ti_2par les sondes thermiques 16, 18 associées permet de déterminer la valeur instantanée des coefficients de gain k1et de décalage k2de la caméra infrarouge 12.
Au cours d’une étape S5, l’unité de traitement 15 applique le coefficient de gain k1et le coefficient de décalage k2déterminés à l’étape S4 à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir une image électronique corrigée.
Ainsi, pour tout pixel image i de l’image électronique générée à l’étape S3, l’unité de traitement 15 applique le coefficient de gain k1et le coefficient de décalage k2à la valeur de température TIR_iassociée à ce pixel image i de sorte à obtenir, pour chaque pixel image i, la valeur de température corrigée Tcorr_ide ce pixel image et en déduire l’image électronique corrigée qui comprend les pixel images corrigés :
T
corr_i
= k
1
* + T
IR_i
+ k
2
Au cours d’une étape S7, l’unité de traitement 15 détermine la valeur de température maximale Tmax dans l’image électronique corrigée et compare cette valeur de température maximale Tmax avec un seuil prédéterminé Tseuil. La température corporelle à partir de laquelle on considère habituellement qu’un individu présente des symptômes de fièvre étant généralement de 37,5°C, le seuil prédéterminé Tseuil peut par exemple être égal à 37,5°C.
Lorsque la température maximale Tmax est supérieure ou égale au seuil prédéterminé Tseuil, l’unité de traitement 15 envoie des instructions à l’unité de signalisation 4 afin de générer une alerte (typiquement, une alerte visuelle et/ou acoustique).
Dans une forme de réalisation, le procédé de mesure comprend en outre une étape S6 au cours de laquelle l’unité de traitement 15 applique un coefficient de compensation k3prédéterminé à la valeur de température de chaque pixel image afin de compenser une différence d’émissivité entre les premier et deuxième étalons 11, 13 et la peau humaine et obtenir ainsi une valeur de température corrigée plus proche de la valeur réelle de la température corporelle de l’individu :
T
finale_i
= T
corr_i
* k
3
C’est alors cette valeur de température corrigée et compensée Tfinale_i qui est utilisée au cours de l’étape S7 pour déterminer la valeur de température maximale Tmax, et non la valeur de température corrigée Tcorr_i.
Dans une variante de réalisation, le coefficient de compensation k3peut n’être appliqué qu’à la valeur maximale de température Tmax déterminée à l’étape S7. L’étape S6 a alors lieu après l’étape S7.
Le coefficient de compensation k3est un coefficient fixe, prédéterminé, qui ne dépend pas d’une éventuelle déviation thermique de la caméra infrarouge 12 ni de l’environnement de mesure. Ce coefficient compensation k3dépend en revanche de l’émissivité de la peau humaine et de l’émissivité des premier et deuxième étalons 11, 13, et plus particulièrement du matériau constitutif de leur surface chauffée et, le cas échéant, de la piste conductrice qui y est connectée. C’est pourquoi il peut être préférable de réaliser le premier et le deuxième étalon 11, 13 dans des mêmes matériaux constitutifs, seule leur température de référence respective étant différente.
Comme cela a été indiqué plus haut, l’étape S0 de détermination de la distance est optionnelle mais permet de réduire les risques d’erreur et d’alarme intempestives.
Par ailleurs, dans une forme de réalisation, les étapes S1 à S7 peuvent être mises en œuvre de manière continue suivant la même période d’interrogation (qui peut être comprise entre cinquante millisecondes et cinq cent millisecondes d’interrogation), indépendamment de la détection d’un individu à proximité. Dans ce cas, l’unité de traitement 15 n’envoie des instructions de génération d’une alerte à l’unité de signalisation 4 que si le capteur de distance 14 détecte un individu à une distance comprise entre la distance minimale et la distance maximale.
De plus, les étapes S1 à S7 sont répétées tant que l’individu est à proximité du système de mesure 6, c’est-à-dire tant que la distance mesurée par le capteur de distance 14 est comprise entre la distance minimale et la distance maximale. La période de répétition de ces étapes peut notamment être égale à la période d’interrogation du capteur de distance 14 par l’unité de traitement 15.
Par ailleurs, on notera qu’à tout moment pendant le fonctionnement du système de mesure 6 (et donc pendant l’interrogation du capteur de distance 14 par l’unité de traitement 15), les premier et deuxième éléments de chauffe 17, 19 maintiennent le premier étalon 11 et le deuxième étalon 13 à la première température de référence et à la deuxième température de référence, respectivement, de sorte à garantir que la température instantanée desdits éléments est proche de leur température de référence respective lors des étapes S1 et S2.
Dans une forme de réalisation, l’invention propose également un dispositif de mesure 5 comprenant une colonne 1 et au moins deux systèmes de mesure 6, par exemple trois, quatre ou cinq systèmes de mesure 6, qui sont fixés sur la colonne 1 en étant juxtaposés le long de la colonne 1 (voir par exemple figures 1 et 2).
Optionnellement, le dispositif comprend en outre une embase 2 sur laquelle est fixée la colonne 1, afin de permettre au dispositif 5 d’être posé sur un sol ou un support 7 et maintenir la colonne 1 sensiblement verticale. L’embase 2 loge notamment une ou plusieurs batteries d’alimentation des systèmes de mesure 6 et comprend un pupitre 3 extérieur de contrôle et de programmation. L’embase 2 peut en outre comprendre une poignée afin de faciliter le déplacement du dispositif de mesure 5. La poignée est de préférence positionnée à l’opposé des systèmes de mesure 6.
En variante, la colonne 1 peut être montée dans l’encadrement d’une porte ou sur un mur. Le dispositif de mesure 5 comprend alors une alimentation extérieure et une programmation par bus dédié ou réseau informatique.
Avantageusement, la juxtaposition de plusieurs systèmes de mesure 6 dans le dispositif 5 permet de couvrir une étendue verticale (lorsque le dispositif de mesure 5 est en fonctionnement, par exemple posé au sol) plus importante tout en conservant une bonne résolution au niveau de la caméra infrarouge 12 de chaque système de mesure 6. Dans un mode de réalisation, l’angle vertical φ et l’angle horizontal θ des caméras infrarouges 12 étant supérieurs ou égaux 25° et inférieurs ou égaux à 50°, le dispositif de mesure 5 comprend quatre systèmes de mesure 6, répartis de manière équidistante le long de la colonne 1 de sorte que le champ visuel de chaque caméra infrarouge 12 chevauche partiellement le champ visuel des caméras infrarouges 12 adjacentes afin de couvrir de manière continue les plages possibles de hauteur humaine. Le dispositif de mesure 5 présente alors une hauteur (dimension verticale lorsque le dispositif de mesure 5 est en configuration de mesure, par exemple posé au sol) comprise entre 1,60 mètres et 1,90 mètres.
Dans une forme de réalisation, l’unité de traitement 15 des systèmes de mesure 6 peut être mutualisée, c’est-à-dire que le dispositif de mesure 5 ne comprend qu’une unique unité de traitement et qui est configurée pour envoyer des instructions à l’ensemble des systèmes de mesure 6 du dispositif de mesure 5. En variante, comme illustré sur la , chaque système de mesure 6 comprend une unité de traitement 15 dédiée et le dispositif de mesure 5 comprend en outre une unité de traitement centrale 24, configurée pour envoyer des instructions aux unités de traitement 15 des systèmes de mesure 6 afin de les synchroniser et d’éviter les risques de fausse alarme. Lorsque le dispositif de mesure 5 comprend une embase 2, l’unité de traitement centrale (ou mutualisée, selon la variante de réalisation) peut être logée dans l’embase 2.
De même, le dispositif de mesure 5 peut ne comprendre qu’une unité de signalisation 4 (visuelle et/ou acoustique) pour tous les systèmes de mesure 6 qui reçoit les instructions de génération d’une alerte de l’unité de traitement centrale 24, de l’unité de traitement mutualisée ou de chaque unité de traitement 15 dédiée, selon la variante de réalisation du dispositif de mesure 5. L’unité de signalisation 4 peut par exemple être fixée sur la colonne 1, à proximité de son extrémité supérieure (par exemple à l’opposé de l’embase 2).
Comme cela a été indiqué plus haut, la juxtaposition des systèmes de mesure 6 le long de la colonne 1 du dispositif de mesure 5 permet de contrôler la température corporelle d’individus quelle que soit leur hauteur.
De plus, afin de limiter les perturbations externes lors de la mesure de la température d’un individu et de maximiser les chances de génération d’une image électronique comprenant le visage de l’individu, l’unité de traitement 15 (mutualisée ou centrale 24) peut être configurée pour envoyer des instructions de génération d’une image électronique à tous les systèmes de mesure 6 dont le capteur de distance 14 a détecté un objet (a priori un individu) à une distance comprise entre les distances minimale et maximale, mais uniquement à ces systèmes de mesure 6. En particulier, l’unité de traitement 15 n’envoie pas d’instructions de génération d’une image électronique aux systèmes de mesure 6 dont le capteur de distance 14 n’a pas détecté d’objet compris entre les distances minimale et maximale. Dans une variante de réalisation, lorsque les capteurs de distance de plusieurs systèmes de mesure 6 déterminent qu’un individu se trouve à une distance comprise entre les distances minimale et maximale, l’unité de traitement 15 peut n’envoyer des instructions de génération d’une image électronique qu’au système de mesure 6 ayant détecté l’individu qui est le plus haut par rapport au sol (le cas échéant, celui qui est le plus éloigné de l’embase 2), ou en variante qu’aux deux systèmes de mesure 6 de mesure ayant détecté l’individu qui sont les plus haut, afin de garantir que le visage de l’individu soit couvert par l’image électronique. Cette variante de réalisation permet notamment d’écarter les images électroniques réalisées par les systèmes de mesure 6 situés plus bas, dont le champ visuel ne couvre donc pas le visage de l’individu (puisqu’il est couvert par le ou les deux systèmes de mesure plus élevés). De plus, les systèmes de mesure situés plus bas sont alors susceptibles de mesurer une température d’un objet étranger susceptibles d’être chauds, tels qu’un smartphone ou un ordinateur portable porté à la main par l’individu.
Par exemple, dans le cas où un individu est un enfant en bas âge, il est possible que seul le système de mesure 6 le plus proche du sol (et le cas échéant de l’embase 2) soit suffisamment proche de l’enfant lors de son passage pour que son capteur de distance 14 détecte la présence de l’enfant. Dans ce cas, l’unité de traitement 15 envoie des instructions de génération d’une image électronique à ce système de mesure 6 uniquement. Ainsi, cela évite que les autres systèmes de mesure 6 soient sollicités inutilement et réalisent une image électronique de l’environnement (l’enfant n’étant pas dans le champ visuel de leur caméra infrarouge 12) dont la température peut être supérieure au seuil prédéterminé Tseuil. Le risque de fausse alarme est donc réduit.
En revanche, dans le cas d’un adulte de grande taille, l’ensemble des systèmes de mesure 6 peuvent être suffisamment proches de l’individu pour réaliser une image électronique de cet individu, de sorte que leurs capteurs de distance 14 déterminent tous que cet individu se trouve à une distance comprise entre les distances minimale et maximale. Dans ce cas, l’unité de traitement 15 envoie des instructions de génération d’une image électronique aux caméras infrarouges 12 de tous les systèmes de mesure 6 (ou, dans la variante de réalisation, au système de mesure 6 ou aux deux systèmes de mesure 6 situé(s) le plus haut), de sorte que quatre images électroniques sont générées (dans le cas où le dispositif de mesure 5 comprend quatre systèmes de mesure 6) ou, dans la variante de réalisation, une deux images électroniques. Pour cela, chaque système de mesure 6 met en œuvre les étapes S1 à S7 décrites précédemment, de sorte que l’unité de traitement (mutualisée ou centrale 24) obtient quatre images électroniques corrigées de l’individu et quatre valeurs de température maximale Tmax (respectivement, une ou deux images électroniques corrigées et une ou deux valeurs de température maximale Tmax). L’unité de traitement centrale 24 (ou le cas échéant, l’unité de traitement mutualisée) peut alors envoyer des instructions de génération d’une alerte si au moins une des valeurs de température maximale Tmax est supérieure au seuil prédéterminé Tseuil.
Le cas échéant, comme illustré sur la , deux dispositifs de mesure 5 peuvent être placés côte à côte de sorte à former un ensemble de mesure définissant une porte de passage pour les individus, leurs systèmes de mesure 6 étant orientés vers le centre et/ou l’entrée de la porte de sorte à maximiser les chances de réaliser une image électronique comprenant le visage de l’individu lors de son passage. Chaque dispositif de mesure 5 peut alors comprendre une unité de traitement (mutualisée ou centrale 24), ou en variante les deux dispositifs de mesure 5 peuvent mutualiser leur unité de traitement afin de synchroniser les mesures.
Claims (18)
- Système de mesure (6) d’une température corporelle d’un individu comprenant :
une caméra infrarouge (12) comprenant une puce de détection infrarouge (8) comprenant une matrice de pixels et étant configurée pour convertir une énergie infrarouge reçue par chaque pixel de la matrice en une valeur de température correspondante et pour générer une image électronique comprenant une pluralité de pixels images, chaque pixel image étant représentatif de la valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice ;
un premier étalon (11) positionné dans un champ visuel de la caméra infrarouge (12) de sorte que l’image électronique comprend des pixels image représentatifs de la valeur de température du premier étalon (11) ;
un deuxième étalon (13) positionné dans le champ visuel de la caméra infrarouge (12) de sorte que l’image électronique comprend des pixels image représentatifs de la valeur de température du deuxième étalon (13) ;
une première sonde thermique (16) configurée pour mesurer une température instantanée du premier étalon (11) ;
une deuxième sonde thermique (18) configurée pour mesurer une température instantanée du deuxième étalon (13) ; et
une unité de traitement (15) configurée pour déterminer un coefficient de gain (k1) et un coefficient de décalage (k2) à partir des températures instantanées respectives du premier étalon (11) et du deuxième étalon (13) et des valeurs de température du premier étalon (11) et du deuxième étalon (13) dans l’image électronique et pour appliquer le coefficient de gain et le coefficient de décalage ainsi déterminés à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir une image électronique corrigée. - Système de mesure (6) selon la revendication 1, dans lequel l’unité de traitement (15) est en outre configurée pour appliquer un coefficient de compensation (k3) prédéterminé à la valeur de température de chaque pixel image.
- Système de mesure (6) selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre un capteur de distance (14) configuré pour mesurer une distance entre un individu et le système de mesure (6).
- Système de mesure (6) selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant en outre un support (7) dans lequel est formée une fenêtre (21), le support (7) étant positionné de sorte que la fenêtre (21) se trouve dans le champ visuel de la caméra infrarouge (12), le premier étalon (11) et le deuxième étalon (13) étant fixés sur le support (7).
- Système de mesure (6) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le premier étalon (11) présente une première température de référence et le deuxième étalon (13) présente une deuxième température de référence différente de la première température de référence.
- Système de mesure (6) selon la revendication 5, dans lequel la première température de référence et la deuxième température de référence sont comprises entre 35°C et 40°C.
- Système de mesure (6) selon l’une des revendications 5 et 6 comprenant en outre un premier élément de chauffe (17) et un deuxième élément de chauffe (19) configurés pour maintenir le premier étalon (11) et le deuxième étalon (13) à la première température de référence et à la deuxième température de référence, respectivement.
- Système de mesure (6) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’unité de traitement (15) comprend en outre des moyens de comparaison configurés pour déterminer une température maximale (Tmax) dans l’image électronique et une unité de signalisation (4) configurée pour générer une alerte lorsque la température maximale (Tmax) est supérieure à un seuil prédéterminé.
- Dispositif de mesure (5) comprenant une colonne (1) et au moins deux systèmes de mesure (6) selon l’une des revendications 1 à 8, par exemple trois, quatre ou cinq systèmes de mesure (6), lesdits systèmes de mesure (6) étant juxtaposés le long de la colonne (1).
- Ensemble de mesure comprenant deux dispositifs de mesure (5) selon la revendication 9.
- Procédé de mesure d’une température corporelle d’un individu à l’aide d’un système de mesure (6) selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant les étapes suivantes :
S1 : réaliser une image électronique d’un individu, l’image électronique comprenant une pluralité de pixels images représentatifs d’une valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice de pixels de la caméra infrarouge (12) ;
S2 : déterminer une température instantanée du premier étalon (11) et du deuxième étalon (13) ;
S3 : déterminer dans l’image électronique la valeur de température des pixels images correspondant au premier étalon (11) et au deuxième étalon (13) ;
S4 : en déduire un coefficient de gain (k1) et un coefficient de décalage (k2) de la caméra infrarouge (12) ; et
S5 : appliquer le coefficient de gain (k1) et le coefficient de décalage (k2) à la valeur de température associée à chaque pixel image de sorte à obtenir une image électronique corrigée. - Procédé selon la revendication 11, comprenant en outre, préalablement à l’étape S1, une étape (S0) de détermination d’une distance entre l’individu et le système, les étapes S1 à S5 n’étant mises en œuvre que lorsque la distance ainsi déterminée est comprise entre une distance minimale et une distance maximale prédéfinies.
- Procédé selon l’une des revendications 11 ou 12, dans lequel l’étape S5 comprend en outre l’application (S6) d’un coefficient de compensation (k3) prédéterminé à la valeur de température de chaque pixel image.
- Procédé selon l’une des revendications 11 à 13 comprenant en outre les étapes suivantes, suite à l’étape S5 :
déterminer (S7) une valeur de température maximale (Tmax) dans l’image électronique corrigée ; et
lorsque la valeur de température maximale (Tmax) est supérieure à un seuil prédéterminé, générer une alerte. - Procédé de mesure selon l’une des revendications 11 à 14, dans lequel les étapes S1 et S2 sont simultanées.
- Procédé de mesure d’une température corporelle d’un individu à l’aide d’un dispositif de mesure (6) selon la revendication 9 ou d’un ensemble de mesure selon la revendication 10, comprenant la détermination (S0) d’une distance entre un individu et chaque système de mesure (6) et, lorsque la distance entre l’individu et au moins un système de mesure (6) est comprise entre une distance minimale et une distance maximale :
S1 : réaliser une image électronique d’un individu, l’image électronique comprenant une pluralité de pixels images représentatifs d’une valeur de température reçue par un pixel correspondant de la matrice de pixels de la caméra infrarouge (12) de l’au moins un système de mesure (6) ;
S2 : simultanément à l’étape S1, déterminer une température instantanée du premier étalon (11) et du deuxième étalon (13) de l’au moins un système de mesure (6) ;
S3 : déterminer dans l’image électronique la valeur de température des pixels images correspondant au premier étalon (11) et au deuxième étalon (13) de l’au moins un système de mesure (6) ;
S4 : en déduire un coefficient de gain (k1) et un coefficient de décalage (k2) de la caméra infrarouge (12) de l’au moins un système de mesure (6) ; et
S5 : appliquer le coefficient de gain (k1)et le coefficient de décalage (k2) à la valeur de température associée à chaque pixel image de l’image électronique réalisée par la caméra infrarouge (12) de l’au moins un système de mesure (6) de sorte à obtenir une image électronique corrigée. - Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre les étapes suivantes suite à l’étape S5 :
déterminer une valeur de température maximale (Tmax) dans la ou les images électroniques corrigées de l’au moins un système de mesure (6) ; et
lorsque la valeur de température maximale (Tmax) est supérieure à un seuil prédéterminé (Tseuil), générer une alerte. - Procédé selon l’une des revendications 16 ou 17, dans lequel les étapes S1 à S5 sont uniquement mises en œuvre avec le système de mesure (6) ou les deux systèmes de mesure (6) parmi l’au moins un système de mesure qui sont positionnés le plus haut, lorsque le dispositif de mesure (5) est en fonctionnement.
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|---|---|
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