[發(fā)明專利]結(jié)合識別人臉的紅外熱成像人體溫度差值檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110538859.8
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113405666A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃衍堂;黃冠杰;曾智偉;梅廣東;許燦華;董斌
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);福建美營自動化科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G06K9/00;G08B21/18
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 郭東亮;蔡學(xué)俊

本發(fā)明提出結(jié)合識別人臉的紅外熱成像人體溫度差值檢測方法，所述溫度差值檢測方法以數(shù)據(jù)輸入處理模塊采集可見光攝像頭單元、紅外熱成像測溫探頭單元的數(shù)據(jù)；所述可見光攝像頭單元的拍攝視場與紅外熱成像測溫探頭單元的探測范圍重合形成測溫視場；溫度差值檢測方法以識別人臉模塊分析測溫視場的可見光影像，當(dāng)分析到可見光影像中存在人臉區(qū)域時，溫度差值檢測方法以紅外熱成像測溫探頭單元采集測溫視場的紅外影像，并通過溫度數(shù)據(jù)處理算法模塊對測溫視場紅外影像人臉區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行計算來獲得人體溫度；本發(fā)明能大幅降低體溫監(jiān)測裝置的成本，并能在測量過程中消除環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是結(jié)合識別人臉的紅外熱成像人體溫度差值檢測裝置。

背景技術(shù)

目前發(fā)熱是新冠病毒有癥狀感染者的重要特征，所以在公共場所入口，包括公交、地鐵門口等入口處設(shè)置人工或自動體溫紅外檢測儀，對進(jìn)入人員進(jìn)行體溫測量是發(fā)現(xiàn)病毒感染者的重要手段。當(dāng)前紅外測溫設(shè)備自動化程度低，沒有溫度距離補償，同時也因受環(huán)境的、溫度、濕度、風(fēng)速、背景光的干擾，而測溫準(zhǔn)確性低。在公共交通出入口的高峰期人流時段，經(jīng)常會出現(xiàn)檢測人手不足等一系列問題，特別是在公交車上還沒法進(jìn)行正常人體測溫。

要提高人體測溫速度及準(zhǔn)確度，一般使用高像素紅外熱成像測溫探頭，而高像素探頭價格高，帶來了紅外熱成像測溫儀的高價格，阻礙了其普及使用，特別不能用于量大面廣的諸如公交車上的場所。而在實際熱成像測溫中，主要是測量人體頭部溫度，而頭部又主要是測額頭部位，這部分占人體表面積比較小，大約1/8，而額頭大約是頭部的1/2，所以若只對準(zhǔn)額頭部分測溫，紅外像素并不需要太多。比如，目前常用的紅外熱像儀的像素為160*120價格很高，若是1/16的像素就只要約10*10的像素的紅外探頭。這種探頭價格大大降低。本發(fā)明提出用識別人臉方法結(jié)合紅外熱成像測溫，進(jìn)行可見光、紅外光光路重合設(shè)計，同時進(jìn)行溫度距離補償及引入消除環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、雜散光干擾算法，達(dá)到相同及更優(yōu)的測溫準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出結(jié)合識別人臉的紅外熱成像人體溫度差值檢測裝置，能大幅降低體溫監(jiān)測裝置的成本，并能在測量過程中消除環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速影響。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

結(jié)合識別人臉的紅外熱成像人體溫度差值檢測方法，所述溫度差值檢測方法以數(shù)據(jù)輸入處理模塊（20）采集可見光攝像頭單元（2）、紅外熱成像測溫探頭單元（3）的數(shù)據(jù)；所述可見光攝像頭單元的拍攝視場與紅外熱成像測溫探頭單元的探測范圍重合形成測溫視場；溫度差值檢測方法以識別人臉模塊（3）分析測溫視場的可見光影像，當(dāng)分析到可見光影像中存在人臉區(qū)域時，溫度差值檢測方法以紅外熱成像測溫探頭單元采集測溫視場的紅外影像，并通過溫度數(shù)據(jù)處理算法模塊（4）對測溫視場紅外影像人臉區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行計算來獲得人體溫度。

所述可見光攝像頭單元（2）、紅外熱成像測溫探頭單元（3）通過光路重合單元（4）使兩者視場重合且拍攝景物相同；

所述溫度差值檢測方法通過設(shè)于紅外熱成像測溫探頭處的超聲波測距單元（50）對人臉區(qū)域進(jìn)行測距，當(dāng)人臉與超聲波測距單元的間距位于溫度差值檢測方法的距離設(shè)定范圍內(nèi)時，判定溫度數(shù)據(jù)處理算法模塊所計算的人體溫度為人體溫度有效值。

當(dāng)溫度差值檢測方法檢測到異常人體溫度時，所述溫度差值檢測方法通過輸出報警信號模塊（6）報警，并將可見光影像中與異常人體溫度對應(yīng)的異常圖像存入異常溫度人臉存儲模塊（60）；

觸發(fā)報警的判定依據(jù)為溫度差報警閾值模塊（5）計算的人臉溫度與人體溫度基準(zhǔn)之間的差值，即ΔT=T₁-T₀，以消除環(huán)境因素對個體絕對溫度檢測造成的測量偏差；

所述溫度差值檢測方法以預(yù)設(shè)數(shù)量的人體溫度有效值樣本計算人體溫度基準(zhǔn)T₀，實時檢測中，溫度數(shù)據(jù)處理算法模塊所計算的人臉溫度為T₁。