TW202226055A

TW202226055A - 智慧型熱像系統

Info

Publication number: TW202226055A
Application number: TW109145200A
Authority: TW
Inventors: 廖倫德; 楊仕謙; 朱建樺; 蔡佳樺
Original assignee: 財團法人國家衛生研究院
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-07-01

Abstract

一種智慧型熱像系統，包含有一熱像相機，用來根據溫度產生一熱像影像；一紅綠藍相機，用來根據色彩產生一紅綠藍影像；以及一校正偵測模組，用來校正該熱像影像及該紅綠藍影像，並據以偵測至少一人臉溫度。

Description

智慧型熱像系統

本發明係指一種智慧型熱像系統，尤指一種可校正熱像影像及紅綠藍影像，以偵測人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品降低誤判的智慧型熱像系統。

許多人潮較多之公共場所（如車站、機場及大樓）之入口處會設置體溫感測儀（如熱像儀），偵測進入人員的體溫，將體溫過高人員進一步進行測量體溫進行確認或直接管控在外。然而，目前市面上體溫感測儀通常大範圍偵測鏡頭前的溫度，因此在進入人員攜帶高溫物品如熱食、熱咖啡時，會發生體溫感測儀偵測到溫度過高發出警訊的誤判狀況。

有鑑於此，習知技術實有改進之必要。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種可校正熱像影像及紅綠藍影像，以偵測人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品降低誤判的智慧型熱像系統。

本發明揭露一種智慧型熱像系統，包含有一熱像相機，用來根據溫度產生一熱像影像；一紅綠藍相機，用來根據色彩產生一紅綠藍影像；以及一校正偵測模組，用來校正該熱像影像及該紅綠藍影像，並據以偵測至少一人臉溫度。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一智慧型熱像系統10之示意圖。如第1圖所示，智慧型熱像系統10包含一熱像相機100、一紅綠藍相機102、一校正偵測模組104以及一輸出單元112。簡單來說，熱像相機100根據溫度產生一熱像影像TI（即熱像影像TI中不同顏色表示不同溫度），紅綠藍相機102根據色彩產生一紅綠藍影像RGBI（即紅綠藍影像RGBI大致與人眼所見影像相同），校正偵測模組104校正熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI，並據以偵測至少一人臉溫度HFT，輸出單元112可指示至少一人臉溫度HFT是否大於一溫度門檻Tth。如此一來，本發明可校正熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI，以偵測人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品降低誤判。

詳細來說，校正偵測模組104包含一校正單元106、一人臉偵測單元108以及一人臉溫度判斷單元110。校正單元106校正熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI，使熱像影像TI中畫素與紅綠藍影像RGBI中畫素彼此映射，如校正單元106可對熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI中至少一者進行縮放及平移，使熱像影像TI中畫素與紅綠藍影像TI中畫素大致彼此映射。人臉偵測單元108根據一類神經網路，辨識紅綠藍影像RGBI中至少一人臉區域HFR，而人臉溫度判斷單元110根據至少一人臉區域HFR於熱像影像TI之畫素值，判斷至少一人臉溫度HFT。

在此情況下，輸出單元112可指示至少一人臉溫度HFT是否大於溫度門檻Tth，如於至少一人臉溫度HFT中一者大於溫度門檻Tth時，指示發出一警示音或輸出相對應人臉區域HFR於紅綠藍影像RGBI（或熱像影像TI）並顯示使管理人員可即使反應，或輸出相對應人臉區域HFR於紅綠藍影像RGBI（或熱像影像TI）並上傳一資料庫12（如一雲端伺服器）進行紀錄，以幫助疫情控制以及防疫研究。如此一來，本發明可偵測人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品，以降低誤判。

具體而言，請參考第2圖，第2圖為本發明實施例熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI之示意圖。如第2圖所示，由於熱像相機100之鏡頭與紅綠藍相機102之鏡頭設置於智慧型熱像系統10不同位置或其它因素，因此所產生之熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI之大小及拍攝物體位置未完全相同，此時校正單元106可對熱像影像TI進行放大使熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI之大小相同，然後再將放大後之熱像影像TI平移使拍攝物體位置與紅綠藍影像RGBI中拍攝物體位置貼合，而使熱像影像TI中畫素與紅綠藍影像TI中畫素大致彼此映射。接著，人臉偵測單元108可根據類神經網路辨識紅綠藍影像RGBI中人臉區域HFR，人臉溫度判斷單元110再由先前所得熱像影像TI中畫素與紅綠藍影像TI中畫素之映射關係，取得人臉區域HFR於熱像影像TI之畫素值，判斷人臉溫度HFT。如此一來，即使如紅綠藍影像RGBI所示受測者手上拿著高溫物品（如熱咖啡、熱水），本發明仍以人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品，以降低誤判。

值得注意的是，上述實施例主要在於校正熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI，以偵測人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品降低誤判。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，智慧型熱像系統10可以有線傳輸隨插即用方式或無線傳輸方式傳輸熱像影像TI及紅綠藍影像RGBI，再以桌上型電腦、筆記型電腦、平板或嵌入式系統實施執行各項功能（如實施校正偵測模組104及輸出單元112之功能），或以內建熱像相機及紅綠藍相機之系統實施執行智慧型熱像系統10之各項功能。

此外，人臉偵測單元108除根據類神經網路辨識紅綠藍影像RGBI中至少一人臉區域HFR外，亦可進一步判斷至少一人臉區域HFR中是否具有至少一遮蔽物，在經過適當訓練類神經網路後，即使受測者於人臉區域配戴眼鏡、帽子、口罩等遮蔽物，人臉偵測單元108仍可有效辨識紅綠藍影像RGBI中至少一人臉區域HFR。再者，人臉偵測單元108亦可根據類神經網路，判斷至少一人臉區域HFR中是否不具有至少一口罩，輸出單元112可指示至少一人臉區域HFR中是否不具有至少一口罩，如於至少一人臉區域HFR中一者不具有一口罩時，指示發出一警示音或輸出相對應人臉區域HFR於紅綠藍影像RGBI（或熱像影像TI）並顯示使管理人員可即使反應，或輸出相對應人臉區域HFR於紅綠藍影像RGBI（或熱像影像TI）並上傳一資料庫12（如一雲端伺服器）進行紀錄，以幫助疫情控制以及防疫研究。

除此之外，上述實施例中，輸出單元112指示至少一人臉溫度HFT是否大於溫度門檻Tth，其中，溫度門檻Tth可為一固定值、由一輸入介面手動調整或由自動根據一環境溫度進行調整。舉例來說，在不同環境溫度下人臉溫度及體溫溫度亦會有所不同（如夏天在冷氣房中體溫溫度較低而在大樓入口處體溫溫度較高，而冬天在室內體溫溫度較高而在大樓入口處體溫溫度較低），因此可由輸入介面手動調整適當溫度門檻Tth，或者智慧型熱像系統10可根據類神經網路將人體部分於熱像影像TI中排除，以取得整體環境溫度作基礎，再自動根據環境溫度進行調整溫度門檻Tth，訂定適當的標準。

另一方面，智慧型熱像系統10可包含一處理裝置及一儲存單元。處理裝置可為一微處理器或一特殊應用積體電路（application-specific integrated circuit，ASIC）。儲存單元可為任一資料儲存裝置，用來儲存一程式碼，並透過處理裝置讀取及執行程式碼，以執行上述操作。儲存單元可為用戶識別模組（subscriber identity module，SIM）、唯讀式記憶體（read-only memory，ROM）、隨機存取記憶體（random-access memory，RAM）、光碟唯讀記憶體（CD-ROMs）、磁帶（magnetic tapes）、軟碟（floppy disks）、光學資料儲存裝置（optical data storage devices）等等，而不限於此。

綜上所述，本發明可校正熱像影像及紅綠藍影像，以偵測人臉溫度做為體溫溫度，因此可排除非人體之高溫物品降低誤判。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:智慧型熱像系統 100:熱像相機 102:紅綠藍相機 104:校正偵測模組 106:校正單元 108:人臉偵測單元 110:人臉溫度判斷單元 112:輸出單元 12:資料庫 TI:熱像影像 RGBI:紅綠藍影像 HFT:人臉溫度 Tth:溫度門檻 HFR:人臉區域

第1圖為本發明實施例一智慧型熱像系統10之示意圖。第2圖為本發明實施例一熱像影像及一紅綠藍影像之示意圖。

10:智慧型熱像系統

100:熱像相機

102:紅綠藍相機

104:校正偵測模組

106:校正單元

108:人臉偵測單元

110:人臉溫度判斷單元

112:輸出單元

12:資料庫

TI:熱像影像

RGBI:紅綠藍影像

HFT:人臉溫度

Tth:溫度門檻

HFR:人臉區域

Claims

一種智慧型熱像系統，包含有：一熱像相機，用來根據溫度產生一熱像影像；一紅綠藍相機，用來根據色彩產生一紅綠藍影像；以及一校正偵測模組，用來校正該熱像影像及該紅綠藍影像，並據以偵測至少一人臉溫度。
如請求項1所述之智慧型熱像系統，其中該校正偵測模組另包含一校正單元，用來校正該熱像影像及該紅綠藍影像，使該熱像影像中畫素與該紅綠藍影像中畫素大致彼此映射。
如請求項2所述之智慧型熱像系統，其中該校正單元對該熱像影像及該紅綠藍影像中至少一者進行縮放及平移，使該熱像影像中畫素與該紅綠藍影像中畫素彼此映射。
如請求項2所述之智慧型熱像系統，其中該校正偵測模組另包含一人臉偵測單元，用來根據一類神經網路辨識至少一人臉區域。
如請求項2所述之智慧型熱像系統，其中該校正偵測模組另包含一人臉溫度判斷單元，用來根據該至少一人臉區域於該熱像影像之畫素值，判斷該至少一人臉溫度。
如請求項1所述之智慧型熱像系統，其中該智慧型熱像系統另包含一輸出單元，用來指示該至少一人臉溫度是否大於一溫度門檻。
如請求項1所述之智慧型熱像系統，其中該輸出單元於該至少一人臉溫度中一者大於該溫度門檻時，發出一警示音、輸出一相對應人臉區域於該紅綠藍影像並顯示，或輸出該相對應人臉區域於該紅綠藍影像並上傳一資料庫。
如請求項所述4之智慧型熱像系統，其中該人臉偵測單元根據該類神經網路判斷該至少一人臉區域中是否不具有至少一口罩。
如請求項8所述之智慧型熱像系統，其中該輸出單元於該至少一人臉溫度中一者不具有一口罩時，發出一警示音、輸出一相對應人臉區域於該紅綠藍影像並顯示，或輸出該相對應人臉區域於該紅綠藍影像並上傳一資料庫。
如請求項1所述之智慧型熱像系統，其中該溫度門檻為一固定值、由一輸入介面手動調整或自動根據一環境溫度進行調整。