[發(fā)明專利]利用圖像與二維步進(jìn)電機(jī)裝置自動(dòng)測量人體溫度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610182499.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107238439A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉荏芊;馮春英;彭鏗
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門神州鷹軟件科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 北京天江律師事務(wù)所11537
• 代理人: 朱紅來

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人體溫度的測量方法，尤其涉及一種利用圖像與二維步進(jìn)電機(jī)裝置自動(dòng)測量人體溫度的方法。

背景技術(shù)

在幼兒園中老師測量孩子溫度的時(shí)候，大部是人工測量，由于小孩的天性比較好動(dòng)，不太聽從指揮，因此人工測量孩子溫度存在一定的困難以及誤差，此外現(xiàn)有的測量溫度裝置在溫度測量后需要人工進(jìn)行記錄，并且溫度數(shù)據(jù)記錄無法準(zhǔn)確有效的保存和提取。因此如何高效、快速、精準(zhǔn)的測量測量孩子的溫度并且能夠及時(shí)有效的保存數(shù)據(jù)是本領(lǐng)域函待解決的一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種利用圖像與二維步進(jìn)電機(jī)裝置自動(dòng)測量人體溫度的方法。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種利用圖像與二維步進(jìn)電機(jī)裝置自動(dòng)測量人體溫度的方法，由人體溫度測量儀進(jìn)行測量，所述人體溫度測量儀包括：

攝像頭，負(fù)責(zé)人體頭像的采集，安裝在人體溫度測量儀的立板上；

二維步進(jìn)電機(jī)，位于攝像頭的正下方，安裝在人體溫度測量儀的立板上；

紅外感應(yīng)裝置，安裝在二維步進(jìn)電機(jī)上；

重力傳感器，安裝在人體溫度測量儀的水平底板內(nèi)；

控制器，安裝在人體溫度測量儀的立板上，控制攝像頭、二維步進(jìn)電機(jī)的開啟和運(yùn)轉(zhuǎn)；

語音播報(bào)系統(tǒng)，安裝在人體溫度測量儀的立板上，將紅外感應(yīng)裝置測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行語音播報(bào)；

立板與水平底板相互垂直設(shè)置并連接在一起；

該方法具體步驟如下：

a、將攝像頭安裝在可以采集到人體頭像的位置，并劃定一個(gè)正方形區(qū)域，將該正方形區(qū)域的四個(gè)點(diǎn)做為二維步進(jìn)電機(jī)裝置的四個(gè)定位點(diǎn)；

b、二維步進(jìn)電機(jī)根據(jù)這個(gè)四個(gè)定位點(diǎn)確定位置，并在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)；

c、需要進(jìn)行體溫測量的人體站在儀器的水平底板后，重力傳感器獲取到重力數(shù)據(jù)，控制器獲知該重力數(shù)據(jù)后啟動(dòng)攝像頭進(jìn)行拍照；

d、攝像頭拍照后，對圖像進(jìn)行分析，用以獲取額頭的位置；

具體方式為：

采用基于膚色的算法，根據(jù)人臉膚色在色彩空間中的聚類特性，運(yùn)用歸一化RGB顏色空間的方法將人臉從圖像中與其它背景分離出來，得到人臉區(qū)域圖像；

再把該人臉區(qū)域部分從原圖像中截取出來進(jìn)行圖像二值化，將二值化的圖像灰度進(jìn)行垂直積分投影，得到投影曲線；

在投影曲線中定位第三和第四個(gè)波峰點(diǎn)，對剪切出的左右眼區(qū)域分別進(jìn)行處理，再對二值化后的眼睛圖像進(jìn)行混合積分投影，利用水平積分投影確定眼睛中心點(diǎn)縱N，通過垂直積分投影確定中心點(diǎn)的橫M，則(M,N)就是所要定位的眼睛的中心；

得到眼睛的中心(M,N)之后再通過橫坐標(biāo)上頭型的邊緣點(diǎn)N1，得到額頭的位置為(M,(N+N1)/2)；

e、二維步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到該額頭的位置下，通過紅外感應(yīng)裝置測量獲取到人體的溫度并通過語音播報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行播報(bào)。

二維步進(jìn)電機(jī)位置的確定方式為：首先，二維步進(jìn)電機(jī)退回到機(jī)械原點(diǎn)，打開二維步進(jìn)電機(jī)激光裝置的激光束，并在塑料白板上進(jìn)行拍照，將拍照得到 的圖像的左下點(diǎn)做為二維原點(diǎn)，通過圖像二值化后，則可以得到圖像的位置為(x0,y0)；

然后將二維步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)到橫坐標(biāo)的最后端，打開二維步進(jìn)電機(jī)激光束，記錄圖像的位置為(x1,y0),并記錄進(jìn)步電機(jī)的步數(shù)為n1；

再將二維步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)到縱坐標(biāo)的最后端，打開二維步進(jìn)電機(jī)激光束，記錄圖像的位置為(x0,y1),并記錄進(jìn)步電機(jī)的步數(shù)為n2；

最后得到二維步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)步長的像素點(diǎn)是x0/n1＝y(tǒng)1/n2；則正方形區(qū)域?yàn)?x0,y0)到(x1,y1)的正方形區(qū)域。

上述步驟e中，紅外感應(yīng)裝置測量獲取人體溫度的同時(shí)會(huì)進(jìn)行拍照，拍出的圖片帶紅外燈光的掃描點(diǎn)，該掃描點(diǎn)可做為二維步進(jìn)電機(jī)走位是否正確的反饋；若反饋不正確，則二維步進(jìn)電機(jī)將重新校正位置。

二維步進(jìn)電機(jī)重新矯正位置的方式為，通過之前獲取的步長與像素點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，以及二維原點(diǎn)的位置(x0,y0,)；當(dāng)二維步進(jìn)電機(jī)走到額頭的位置點(diǎn)(M,(N+N1)/2)時(shí),從原點(diǎn)出發(fā)所走的步長橫坐標(biāo)為(M-x0)*x0/n1，縱坐標(biāo)為(N+N1-y0)*x0/n1；因?yàn)槿梭w額頭的位置與該點(diǎn)更相近，下次二維步進(jìn)電機(jī)可通過該點(diǎn)來計(jì)算走動(dòng)的步長，重新矯正位置從而獲取額頭的位置。