一种人体红外测温仪的距离估算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种人体红外测温仪的距离估算方法及系统，属于测温仪技术领域，包括：利用红外测温仪检测出人流通行通道中测温对象的人脸额头部分的矩形区域，该人流通行通道与摄像机镜头法线方向平行且与人流通行通道距离为W；根据矩形区域中心的水平坐标从预先构建的夹角‑水平坐标表格中查找出对应的夹角α；根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L。本发明专利技术在不增加额外硬件的情况下，能够准确估算出测温对象距测温仪的距离。

【技术实现步骤摘要】
一种人体红外测温仪的距离估算方法及系统
本专利技术涉及测温仪
，特别涉及一种人体红外测温仪的距离估算方法及系统。
技术介绍
由于重大疫情防控的需要,在一些重要设施、地点的出入口,需要对进出的人员进行测温。对于人流不是很密集的场所，一般用手持式的红外测温仪进行测温。对于人流密集的场所，一般采用可以远距离测温的红外测温仪进行测温。远距离工作的红外测温仪可以在大致1-10米的范围内快速对人体裸露部位进行测温，具有人流通过量大，基本不需要人员配合的优点。远距离红外测温仪工作的原理是通过红外感光器件测定人员特定区域(如额头、脖子等)的红外光谱辐射的强度，换算出人员的体温。但由于红外光强度具有随着距离衰减的特性，人员在不同距离上，测出的红外光辐射强度是不同的，因此会造成测出温度的偏差。如果测温时能够知道目标的距离，就可以根据预先测定的辐射强度关于距离的衰减曲线进行校正，从而提高人体温度测量的精度。目前估计目标距离，一般有这样一些处理的方式：1)不估计，按照目标距离恒定处理，这样会造成测温精度下降。2)根据人脸的尺寸估计目标距离，但当人员扭头时，因为检测出的人脸宽度会偏小，这样估计的距离会有明显的偏差。3)加装超声波测距模块，会增加设备的硬件成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
中的不足，在不增加额外硬件成本的情况下，准确估算出目标距测温仪的距离。为实现以上目的，采用一种人体红外测温仪的距离估算方法，包括如下步骤：利用红外测温仪检测出人流通行通道中测温对象的额头部分的矩形区域，该人流通行通道与摄像机镜头法线方向平行且与人流通行通道距离为W；根据矩形区域中心的水平坐标从预先构建的夹角-水平坐标表格中查找出对应的夹角α；根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L。进一步地，所述夹角-水平坐标表格的构建过程为：令标定对象在设定的基准圆圆周上变换位置，将各位置下标定对象与摄像机镜头之间连线与摄像机镜头法线之间的夹角与每个位置摄像机所拍摄画面中标定对象的额头中心的水平坐标构建为所述夹角-水平坐标表格。进一步地，所述基准圆为以摄像机镜头中心点在地面的投影点为圆心、半径为R的圆。进一步地，所述标定对象在设定的基准圆圆周上按照同一方向变换位置，且每个位置均在所述摄像机的拍摄范围内。进一步地，所述根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L，具体为：L＝W/sinα。进一步地，在所述摄像机架设位置与所述测温对象身高相比，高出设定距离H时，还包括：利用所述距离H对所述测温对象与摄像机之间的距离L进行修正，得到修正后的距离L1作为所述测温对象与摄像机之间的距离。进一步地，所述利用所述距离H对所述测温对象与摄像机之间的距离L进行修正的公式为：进一步地，在所述根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L之后，还包括：根据预先测定的辐射强度关于距离L的衰减曲线，对所述人体红外测温仪所测量的测温对象温度进行校正，得到校正后的温度值。另一方面，采用一种人体红外测温仪的距离估算系统，包括检测模块、查找模块和测距模块，其中：检测模块用于利用红外测温仪检测出人流通行通道中测温对象的人脸额头部分的矩形区域，该人流通行通道与摄像机镜头法线方向平行且与人流通行通道距离为W；查找模块用于根据矩形区域中心的水平坐标从所述夹角-水平坐标表格中查找出对应的夹角α；测距模块用于根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L。进一步地，所述夹角-水平坐标表格的构建过程为：令标定对象在设定的基准圆圆周上变换位置，将各位置点与摄像机镜头之间连线与摄像机镜头法线之间的夹角与每个位置摄像机所拍摄画面中标定对象的额头中心的水平坐标构建为所述夹角-水平坐标表格。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：本专利技术通过在人体红外测温仪工作之前，在工作区域内摄像机架设时，对各位置点与摄像机镜头之间的连线与摄像机镜头法线的夹角以及摄像机处于各位置所拍摄画面中用户额头中心的水平坐标进行标定，构建夹角-水平坐标表格；在人体红外测温仪正常工作时，进行测温对象与摄像机的距离估算，利用测温仪检测出测温对象人脸额头部分的矩形区域，利用矩形区域中心的水平坐标和夹角-水平坐标表格中对应的夹角，即可计算出测温对象与摄像机的距离估算。标定过程只在工作区域内摄像机架设完毕时运行一次，距离估算过程是测温仪正常工作中，每次对特定人员测温时都要运行一次，本方案可在不增加额外硬件的情况下，准确的估算出行人员与摄像机的距离。附图说明下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：图1是一种人体红外测温仪的距离估算方法的流程图；图2是标定过程中，从摄像机正上方向下观察的示意图；图3是距离估算过程中，从摄像机正上方向下观察的示意图；图4是一种人体红外测温仪的距离估算系统的结构图。图中：P点的圆圈代表某个时间点时某个人员的位置，P点所在的平行于摄像机镜头法线方向的带箭头的直线代表通行人流的行进方向。具体实施方式为了更进一步说明本专利技术的特征，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的保护范围加以限制。如图1所示，本实施例公开了一种人体红外测温仪的距离估算方法，包括如下步骤S1至S3：S1、利用红外测温仪检测出人流通行通道中测温对象的人脸额头部分的矩形区域，该人流通行通道与摄像机镜头法线方向平行且与人流通行通道距离为W；需要说明的是，通过测温仪可见光谱或红外光谱检测出通过人员的人脸额头部分的矩形区域，检出方法目前已有很多成熟算法，不再赘述。需要说明的是，W取值一般应在0.4-3米之间。S2、根据矩形区域中心的水平坐标从预先构建的夹角-水平坐标表格中查找出对应的夹角α；S3、根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L。其中，夹角-水平坐标表格中的夹角的一边标定对象所在位置点(即圆周各点)与摄像机镜头之间的线段，另一边为摄像机镜头的法线，水平坐标为每个位置摄像机所拍摄画面中标定对象额头中心的水平坐标。夹角-水平坐标表格为人体红外测温仪工作之前进行标定得到，该标定过程只在工作区域内摄像机架设完毕时运行一次，距离估算过程是测温仪正常工作中，每次对特定人员测温时都要运行一次，本方案可在不增加额外硬件的情况下，准确的估算出行人员与摄像机的距离。进一步地，如图2所示，所述夹角-水平坐标表格的构建过程为：令标定对象在设定的基准圆圆周上变换位置，将标定对象与摄像机镜头法线夹角与每个位置摄像机所拍摄画面中标定对象额头中心的水平坐标构建为所述夹角-水平坐标表格。其中，所述基准圆为以摄像机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，包括：/n利用红外测温仪检测出人流通行通道中测温对象的额头部分的矩形区域，该人流通行通道与摄像机镜头法线方向平行且与人流通行通道距离为W；/n根据矩形区域中心的水平坐标从预先构建的夹角-水平坐标表格中查找出对应的夹角α；/n根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L。/n

【技术特征摘要】
1.一种人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，包括：
利用红外测温仪检测出人流通行通道中测温对象的额头部分的矩形区域，该人流通行通道与摄像机镜头法线方向平行且与人流通行通道距离为W；
根据矩形区域中心的水平坐标从预先构建的夹角-水平坐标表格中查找出对应的夹角α；
根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L。


2.如权利要求1所述的人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，所述夹角-水平坐标表格的构建过程为：
令标定对象在设定的基准圆圆周上变换位置，将各位置点与摄像机镜头之间连线与摄像机镜头法线之间的夹角与每个位置摄像机所拍摄画面中标定对象的额头中心的水平坐标构建为所述夹角-水平坐标表格。


3.如权利要求2所述的人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，所述基准圆为以摄像机镜头中心点在地面的投影点为圆心、半径为R的圆。


4.如权利要求2所述的人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，所述标定对象在设定的基准圆圆周上按照同一方向变换位置，且每个位置均在所述摄像机的拍摄范围内。


5.如权利要求1所述的人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，所述根据矩形区域中心水平坐标对应夹角α以及距离W，计算测温对象与摄像机之间的距离L，具体为：
L＝W/sinα。


6.如权利要求1～5任一项所述的人体红外测温仪的距离估算方法，其特征在于，在所述摄像机架设位置与所述测温对象身高相比，高出设定距离H时，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳，张卡，尼秀明，
申请(专利权)人：安徽清新互联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34