温度探测头和温度探测设备制造技术

公开了一种温度探测头、温度探测设备和温度探测方法。在实施例中，温度探测头可以包括：毫米波辐射计；毫米波透镜系统，用于会聚入射毫米波；参考体，用于辐射参考毫米波或者实质上不辐射毫米波；以及毫米波通路切换装置，用于将毫米波透镜系统耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测入射毫米波，或者将参考体耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测参考体。根据本公开的实施例，可以利用对象辐射出的毫米波，以非接触式的方式来测量对象的温度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及温度探测，更具体地涉及一种基于毫米波的温度探测头和温度探测设备。
技术介绍
近年来，随着国际交流合作的发展，国际间旅客往来越发频繁。这在带来机会的同时也给国家公共安全、生态环境带来挑战。由于人类危险性传染疫病常伴有发热体征(如SARS、H5N1、H1N1等)，通过快速筛查侦测具有发热体征的出入境旅客以切断传染源是重要措施之一。现阶段检验检疫口岸上常用解决方案是借助手持式测温枪对旅客逐个进行体温检测或借助红外热成像仪对视场内所有旅客进行热像扫描，但两种解决方案不尽完美，存在各自缺点。手持式测温枪主要有以下缺点。首先，手持式设备工作时需靠近出入境旅客，重复性劳动在高通量情况下容易使口岸人员工作枯燥，情绪波动大，难免出错。而且，手持式设备与手枪相似，常导致被检测旅客出现情绪激动或各类不配合的情况出现。此外，设备只能点对点检测，检查效率较低，不能满足当下各检验检疫口岸高通量人员流通下对快速监测筛查和快速通关的需要。红外热成像仪的主要缺点是测量误差大。热像仪通过在透镜焦平面红外敏感元件接收信号经计算机软件处理成为特殊的红外图像，在处理后给出某一范围的平均温度。这种热像仪是作为监测仪器使用而非温度测量仪器，因此虽然热像仪对检测范围内温度变化非常敏感，但并不能直接输出各点相应的精确温度值。因此，在人体体温监测应用上，测量结果误差较大，将对旅客体温快速准确筛查和检验检疫口岸通关效率产生不利影响，进而影响到国境检验检疫机关的形象及执法的公信力。因此，需要一套可靠的解决方案来辅助工作人员进行快速检查，能够有效地避免国外疫情扩散蔓延到我国，并防止旅客入境时在随身物品中夹带高检疫风险物种。
技术实现思路
鉴于上述问题，本公开的目的至少部分地在于提供一种基于毫米波的温度探测头和温度探测设备，能够快速、准确地探测对象例如人体的温度。根据本公开的一个方面，提供了一种温度探测头，包括：毫米波辐射计；毫米波透镜系统，用于会聚入射毫米波；参考体，用于辐射参考毫米波或者实质上不辐射毫米波；以及毫米波通路切换装置，用于将毫米波透镜系统耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测入射毫米波，或者将参考体耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测参考体。根据本公开的实施例，毫米波通路切换装置可以周期性地将毫米波透镜系统以及参考体辐射交替耦接到毫米波辐射计上。例如，毫米波通路切换装置可以包括转盘，转盘的至少一个区域中可以设有测量窗，且至少另一个区域中可以设有所述参考体。该温度探测头还可以包括电机，用于转动转盘。转盘的位置可以被设置为在转动过程中测量窗和参考体交替面向毫米波辐射计，其中测量窗透射毫米波透镜系统会聚的入射毫米波。在一示例中，在转盘上可以设有沿直径方向对置的两个测量窗。又如，毫米波通路切换装置可以包括遮挡板，所述参考体可以设于所述遮挡板上。该温度探测头还可以包括电机，用于往复移动遮挡板，使得遮挡板在遮挡毫米波透镜系统与毫米波辐射计之间毫米波路径的状态以及移离该毫米波路径的状态之间切换，其中当处于遮挡该毫米波路径的状态时，设于遮挡板上的参考体面向毫米波辐射计。参考体可以是在转盘或遮挡板上涂覆的毫米波辐射材料层。参考体的毫米波辐射强度可以具有已知的温度特性，或者实质上不受温度变化影响。毫米波透镜系统可以包括天线装置。根据本公开的另一方面，还提供了一种温度探测设备，包括：上述温度探测头；以及数据处理装置，用于基于当毫米波透镜系统耦接到毫米波辐射计时毫米波辐射计的探测结果以及当参考体耦接到毫米波辐射计时毫米波辐射计的探测结果，确定辐射出入射毫米波的对象的温度。该温度探测设备还可以包括：温度传感器，用于感测温度探测头中参考体的温度，其中，数据处理装置还基于所感测的温度，确定对象的温度。该温度探测设备还可以包括：距离传感器，用于探测辐射出入射毫米波的对象距温度探测设备的距离，其中，数据处理装置还基于所探测的距离，确定对象的温度。根据本公开的实施例，可以基于毫米波以非接触式方式探测对象如人体的温度。毫米波(例如，波长在约1-10mm范围内)波段位于红外与微波之间，具有红外和微波的特征。毫米波满足几何光学的传播方式，有透射、反射和折射的性能，不像红外线易受气象和周围环境因素的影响。毫米波有一定的穿透性，可以穿透如大气、烟雾和衣物等轻、薄质物体。另外，毫米波不具备放射性，对人体无伤害等。基于毫米波的穿透特性，可以非接触地测量人体不同部位的体温，具有准确度高，不易受环境因素影响等优点。附图说明通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是示出了根据本公开实施例的温度探测头的示意框图；图2是示出了根据本公开实施例的毫米波通路切换装置的示意图，其中(a)示出了毫米波通路切换装置的俯视图，(b)示出了毫米波通路切换装置在装配示意图；图3是示出了根据本公开另一实施例的毫米波通路切换装置的示意图；图4是示出了根据本公开另一实施例的毫米波通路切换装置的示意图，其中(a)示出了将入射毫米波引导到毫米波辐射计的状态，(b)示出了将参考毫米波引导到毫米波辐射计的状态；图5是示出了根据本公开实施例的温度探测设备的示意框图；图6是示出了根据本公开实施例的温度探测设备的示例配置的图；图7是示出了根据本公开实施例的温度探测方法的流程图。贯穿附图，相似的附图标记表示相似的部件。具体实施方式以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度探测头，其特征在于，包括：毫米波辐射计；毫米波透镜系统，用于会聚入射毫米波；参考体，用于辐射参考毫米波或者实质上不辐射毫米波；以及毫米波通路切换装置，用于将毫米波透镜系统耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测入射毫米波，或者将参考体耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测参考体。

【技术特征摘要】
1.一种温度探测头，其特征在于，包括：毫米波辐射计；毫米波透镜系统，用于会聚入射毫米波；参考体，用于辐射参考毫米波或者实质上不辐射毫米波；以及毫米波通路切换装置，用于将毫米波透镜系统耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测入射毫米波，或者将参考体耦接到毫米波辐射计以便毫米波辐射计能够探测参考体。2.根据权利要求1所述的温度探测头，其特征在于，毫米波通路切换装置周期性地将毫米波透镜系统以及参考体辐射交替耦接到毫米波辐射计上。3.根据权利要求1或2所述的温度探测头，其特征在于，毫米波通路切换装置包括转盘，转盘的至少一个区域中设有测量窗，且至少另一个区域中设有所述参考体，其特征在于，该温度探测头还包括电机，用于转动转盘，其中转盘的位置被设置为在转动过程中测量窗和参考体交替面向毫米波辐射计，其中测量窗透射毫米波透镜系统会聚的入射毫米波。4.根据权利要求3所述的温度探测头，其特征在于，在转盘上设有沿直径方向对置的两个测量窗。5.根据权利要求1或2所述的温度探测头，其特征在于，毫米波通路切换装置包括遮挡板，其中所述参考体设于所述遮挡板上，其特征在于，该温度探测头还包括电机，用于往复移动遮挡板，使得遮挡板在遮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃进，李天秀，刘波，马崇琦，吴万龙，桑斌，沈宗俊，郑志敏，
申请(专利权)人：中国检验检疫科学研究院，同方威视技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11