一种基于人脸识别的高精度红外测温方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，包括以下步骤：步骤1、确定额头大小和区域；步骤2、确定额头中心点及允许偏离量；步骤3、根据成像确定距离触发测温；步骤4、异常体温提醒判断。本发明专利技术的有益效果在于：结合人脸特征值判断额头中心点坐标在屏幕上的移动位置，然后通过成像大小判断距离，从而让实际坐标与有效测温坐标满足特定的数字关系，进而准确测温的办法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人脸识别的高精度红外测温方法、装置
本专利技术属于红外线测温技术，尤其涉及一种基于人脸识别的高精度红外测温方法。
技术介绍
传统非接触红外测温如额温枪或红外热成像设备只能单纯采集热像或温度值，无法把被测人身份与体温值进行实时关联，需要借助手工登记，存在交叉感染、数据容易出错以及上报不及时的问题，因为目前市面上出现了很多基于人脸识别技术的红外测温产品，主要是通过在人脸识别设备上加装红外测温模块进行温度测量，通过人脸识别获取被测人身份信息，同步把测量到的温度关联起来，保存到本地或后台系统，但是此类设备通常存在如下问题：人脸识别设备上多采用基于热电堆技术的红外测温传感器，此类传感器多用于额温枪跟耳温枪，所以对距离没有太多要求，通常1-3cm就可以，但是人脸识别测温设备上，如果距离太近去测温，一方面需要人面部贴近屏幕体验非常不好，二是距离过近会导致面部完整成像超出屏幕，无法有效检测到人脸特征值，导致人脸识别失败。因此有的人脸设备会把近距离测温传感器放置在设备侧面，用手臂去测温，或者把传感器通过一个长的金属鹅颈管把传感器模块从设备端突出来，但是这两种方式都存在体验不好和容易交叉感染的风险。采用远距离热电堆测温传感器应用到人脸设备上，虽然能够解决测温距离的问题，但是由于测温距离和精度要求，人脸测温多选用视场角3°-8°范围的高精度测温传感器，大概在距离设备屏幕50cm的地方，传感器有效测温直径只有2CM-4CM左右，也就是说，一个人必须在距离传感器50cm时能够准确把额头对准屏幕上指定测温点，否则采集温度有可能偏差较大，但实际情况下，被测人并不知道自己跟屏幕之间的准确距离，而且随着人越来越靠近屏幕，人的额头的成像在屏幕上也是不断变化的，导致精准测温的额温区并没有办法准确标记的屏幕上。如果标记的太小，会导致额头很难准确贴合，造成精度误差，如果标记太大，会造成随意贴合，那么传感器有可能采集到的是头发或者眼镜的温度，从而出现低温异常数据。标记的太高，实际贴合额头时有可能采集到眼镜或者眉毛的温度，如果标记太低，可能采集到头发温度，总之都会遇到测温误差和精度不满足的问题。
技术实现思路
本专利技术通过研究人面部在移动过程中在测温屏幕上的运动变化轨迹，结合人脸识别特征值计算额头中心点和额头长宽，确定允许的有效测温区域，在确保测温精准度的同时，实现最佳的测量体验，提高测温效率。一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，包括：步骤1、确定额头大小和区域；步骤2、确定额头中心点及允许偏离量；步骤3、根据成像确定距离触发测温；步骤4、异常体温提醒判断。进一步的，步骤1中，选取额头上一定区域作为额温区，记录该额温区四个点的坐标分别为：A(X1,Y1)、B(X1,Y2)、C(X2，Y1)、D(X2，Y2)，坐标以显示屏左上角为(0,0)原点坐标，并记录额温区宽度D。进一步的，步骤2中，获取到面部两个眉毛最高点的坐标值，分别是T(Xt1，Yt1)和T(Xt2，Yt1)，然后以(Xt1+Xt2)/2作为额头的X坐标，以Yt1-D/2作为额头Y坐标，即人在屏幕移动时，额头中心点坐标为((X1+X2)/2,Y1-D/2),结合步骤1中额头模型有效测温成像区域的四个标识坐标，则需满足Y2≥Yt1≥Y1+D/2且X1≤(Xt1+Xt2)/2≤X2。进一步的，步骤2中，还包括选取人脸框上1/3部分作为额头移动区域，从而跟有效额温标识去贴合，即对比1/3区域长方形坐标和屏幕额温标识四个坐标的关系来控制测温精度。进一步的，根据摄像头成像大小，以一定距离成像大小作为触发条件，在设定的距离内开启人脸检测，并触发语音提示靠近。进一步的，当额头坐标在额温区范围内移动时，传感器采集温度作为正常值，然后经过体表温度转换成体温值，如果额头坐标任何一项不满足，则测温异常，启动语音提示重新检测。进一步的，当额头坐标在额温区范围内移动时，满足Yt1＜Y2，则传感器镜头可能会采集到被人头发温度，启动语音提示重新检测。进一步的，当额头坐标在额温区范围内移动时，如果Yt1＜Y1+D/2，，则测温传感器可能采集到眉毛甚至被测人口罩或眼镜片温度，导致测温值偏低，启动语音提示重新检测。实施上述方法的一种人脸识别终端，其是在人脸识别终端上方增加红外测温模组，在设备屏幕上增加额温区标识，当人靠近屏幕时，通过人的面部在屏幕上的大小成像测算人靠近屏幕的距离，然后通过两个眉毛的人脸特征值坐标计算眉心坐标。本专利技术的有益效果是：结合人脸特征值判断额头中心点坐标在屏幕上的移动位置，然后通过成像大小判断距离，从而让实际坐标与有效测温坐标满足特定的数字关系，进而准确测温的办法。附图说明图1是本专利技术实施例提供的红外测温装置的结构示意图。图2是本专利技术实施例中有效测温成像区域示意图。图3是本专利技术实施例提供的红外测温装置爆炸结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在现有红外测温终端上的基础上的一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，包括如下步骤：步骤1、确定额头大小和区域。不同人额头的宽度和长度都不同，为了确保测温算法适用于绝大多数人，我们通过对不同面部大小的人进行实际测量，取4cm*8cm作为一个最小额头面积，其中4cm是额头的宽度，即从眉毛线到发际线之间的距离，8cm是长度，即人的太阳穴两侧之间的距离，在这个尺寸大小范围内，传感器采集到的温度值都可以作为正常体温值。我们把4cm*8cm大小的额头模型在正对红外传感器前方不同距离位置移动，观察额头模型在屏幕上实际成像大小，由于需要兼顾人脸检测识别距离和额头有效测温距离，我们首先对不合适的距离进行过滤，根据实际选型的摄像头镜头参数，在距离屏幕20cm时，面部头像已经完全覆盖甚至超出屏幕，此距离不利于人脸特征值提取，而距离屏幕50cm以上，超出了传感器精确测温的距离，因为我们折中选取30-50cm作为有效测温距离。并根据传感器镜头高度和视场角，分别计算在30cm、40cm、以及50cm处的有效测温面积，然后对应观察这三个距离对应的额头模型屏幕成像大小，随着人从远处走进屏幕，在50cm、40cm、30cm处，额头模型成像会越来越大，且在屏幕上的位置会越来越靠近屏幕上方：根据实测观察，30cm和50cm额头准确测温的成像重合部分较少，为了确保测温一致性和准确性，我们选择40-50cm重合区域作为准确屏幕测温标识，并记录该额温区四个点的坐标分别为：A(X1,Y1)、B(X1,Y2)、C(X2，Y1)、D(X2，Y2)，坐标以显示屏左上角为(0,0)原点坐标。并记录额温区宽度D。如图2所示。步骤2、确定额头中心点及允许偏离量。我们通过人脸检测算法获取到面部两个眉毛最高点的坐标值，分别是T(Xt1，Yt1)和T(Xt2，Yt1)，然后以(Xt1+Xt2)/2作为额头的X坐标，以Yt1-D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、确定额头大小和区域；/n步骤2、确定额头中心点及允许偏离量；/n步骤3、根据成像确定距离触发测温；/n步骤4、异常体温提醒判断。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、确定额头大小和区域；
步骤2、确定额头中心点及允许偏离量；
步骤3、根据成像确定距离触发测温；
步骤4、异常体温提醒判断。


2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，其特征在于，步骤1中，选取额头上一定区域作为额温区，记录该额温区四个点的坐标分别为：A(X1,Y1)、B(X1,Y2)、C(X2，Y1)、D(X2，Y2)，坐标以显示屏左上角为(0,0)原点坐标，并记录额温区宽度D。


3.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，其特征在于，步骤2中，获取到面部两个眉毛最高点的坐标值，分别是T(Xt1，Yt1)和T(Xt2，Yt1)，然后以(Xt1+Xt2)/2作为额头的X坐标，以Yt1-D/2作为额头Y坐标，即人在屏幕移动时，额头中心点坐标为((X1+X2)/2,Y1-D/2),结合步骤1中额头模型有效测温成像区域的四个标识坐标，则需满足Y2≥Yt1≥Y1+D/2且X1≤(Xt1+Xt2)/2≤X2。


4.根据权利要求3所述的一种基于人脸识别的高精度红外测温方法，其特征在于，步骤2中，还包括选取人脸框上1/3部分作为额头移动区域，从而跟有效额温标识去贴合，即对比1/3区域长方形坐标和屏幕额温标识四个坐标的关系来...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨东敏，李淼，唐乐，卢飞宇，
申请(专利权)人：深圳航天信息有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44