远距离AI智慧测温人脸识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种远距离AI智慧测温人脸识别系统，属于人工智能领域，主要包括：带有可见光和红外图像采集功能的摄像头、显示屏幕、存储装置和运算模块，本发明专利技术通过图像融合技术将可见光图像与红外图像精准匹配，创新性地根据对可见光中人脸进行识别，并判断其与设备之间的距离，从而得出不同距离下的自适应偏移值调节，同时可智能检测人脸有效区域温度，增强测温精准度。本发明专利技术使测温精度稳定在±0.2℃以内(免黑体)，在6米内均可获得精准温度检测，单人体温检测速度＜0.1秒，实现密集人流区域下的大范围非接触式多人无感并行检测，极大提高人员体温筛查效率，减少交叉感染可能性。

【技术实现步骤摘要】
远距离AI智慧测温人脸识别系统
本专利技术属于人工智能领域，涉及一种智能影像识别与交互硬件装置及软件处理智能监控设备。
技术介绍
公共场所人员聚集是造成流行疾病传播的重要场所，因此公共场所的测温对流行疾病的防控起到了很重要的作用。2019年爆发的新型冠状病毒疫情由于采取了积极的疫情防控措施，使得中国能够迅速控制疫情，但是国外疫情形势仍然严峻，现在还不是掉以轻心的时候，并且未来还有可能出现类似疫情的爆发，如何在公共场所大范围的用更加严格的防控措施保证测温准确的同时提高测温效率并避免交叉感染将是针对人口流动压力倍增的有效防控准备。目前市场上比较高端的是依托“红外+可见光”双目摄像头，通过实时显示真彩画面，实现多人同时检测，如一些“摄像头”大厂，可以做到识别误差在±0.5℃到±0.3℃以内，但实际应用时部分厂家却出现了大批测温值为34℃的不正常温度，究其原因是红外热像仪过于廉价测温精度低、有效测温位置不准确。其他人工智能独角兽公司目前在做的是用非接触式的红外相机结合AI技术，智能分辨锁定每人有效测温区域温度(额头)，保证测温精准、高效。实现体温异常智能告警、多人大范围同时测温，并使测温精度稳定在±0.3℃以内，但是都需要价格昂贵的黑体作为标定，因此一种能够不使用黑体作为标定的测温系统是目前需要解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种远距离AI智慧测温人脸识别系统，主要包括：带有可见光和红外图像采集功能的摄像头、显示屏幕、存储装置和运算模块，所述的带有可见光和红外图像采集功能的摄像头将所采集到的信息传输至运算模块，由运算模块执行测温过程后将结果存入存储装置；所述的运算模块的测温过程具体步骤如下：1)获取摄像头采集可见光和红外图像；2)根据可见光中人脸出现的位置和大小判断被测人距离；3)使用温度传感器实时采集环境温度C；4)根据拟合的检测温度差值ΔTD与被测人员距离D的函数关系，计算得到被测人员距离计算距离偏差ΔTD，5)根据环境温度C计算当前时刻p的温度偏差ΔTp，Ci、Ci+1、Cp分别为时刻i、时刻i+1、当前时刻p的环境温度，i＜p＜i+1，且三者之间呈线性变化；Ti、Ti+1分别为时刻i和时刻i+1的检测温度；B表示黑体温度，为固定值，如36.5℃；6)将距离和温度偏差在算法中补偿回来，即实际补偿后检测温度T′p与仪器检测温度Tp的关系为：T′p＝Tp+ΔTD+ΔTp7)根据可见光图像中人脸的位置，确定需要测温的区域；8)对画面中出现的人脸图像进行记录并根据已有的记录信息进行识别得到人员信息；9)获取人脸图像位置补偿后的温度信息Tp’，即最终人体温度测量结果；10)将人员信息和所测温度输出显示在测温结果的显示屏幕上，并将结果存储记录在存储装置中。步骤4)中被测人员距离D的算法如下：已知人脸实际高度的平均值L，可见光传感器的像元尺寸u，可见光镜头的焦距d，设x为人脸图像高度在可见光画面中占据的象元数量，则被测人员距离D，即人脸与摄像头之间的距离的表达式为：11)该系统还包括报警装置，当有人体温高于设定的阈值时由运算模块驱动报警装置发出报警和/或向显示屏幕输出显示报警提示。进一步的，上述图像的采集与关闭可手动选择；进一步的，根据用户设定，对相关告警信息可选择设定。体温异常数值，人员信息等；进一步的，设备通过电源线进行充电，整套系统需时刻链接电源。本专利技术的有益效果：本专利技术通过图像融合技术将可见光图像与红外图像精准匹配，创新性地根据对可见光中人脸进行识别，并判断其与设备之间的距离，从而得出不同距离下的自适应偏移值调节，同时可智能检测人脸有效区域温度，增强测温精准度。当发现有人员体温异常时，可自动告警。如果该人员在人脸库中，则辅助识别该人员姓名并记录。是一款融合可见光波段、红外波段、测温功能、人脸识别功能的智能化安全防疫监控系统。本专利技术使测温精度稳定在±0.2℃以内(免黑体)，在6米内均可获得精准温度检测，单人体温检测速度＜0.1秒，实现密集人流区域下的大范围非接触式多人无感并行检测，极大提高人员体温筛查效率，减少交叉感染可能性。具体实施方式下面以具体实施例的形式对本专利技术技术方案做进一步解释和说明。本实施例中一种远距离AI智慧测温人脸识别系统，主要包括：带有可见光和红外图像采集功能的摄像头、显示屏幕、存储装置和运算模块，所述的带有可见光和红外图像采集功能的摄像头将所采集到的信息传输至运算模块，由运算模块执行测温过程后将结果存入存储装置；所述的运算模块的测温过程具体步骤如下：1)获取摄像头采集可见光和红外图像；2)根据可见光中人脸出现的位置和大小判断被测人距离；3)使用温度传感器实时采集环境温度C；4)根据拟合的检测温度差值ΔTD与被测人员距离D的函数关系，计算得到被测人员距离计算距离偏差ΔTD，5)根据环境温度C计算当前时刻p的温度偏差ΔTp，Ci、Ci+1、Cp分别为时刻i、时刻i+1、当前时刻p的环境温度，i＜p＜i+1，且三者之间呈线性变化；Ti、Ti+1分别为时刻i和时刻i+1的检测温度；B表示黑体温度，为固定值，如36.5℃；6)将距离和温度偏差在算法中补偿回来，即实际补偿后检测温度T′p与仪器检测温度Tp的关系为：T′p＝Tp+ΔTD+ΔTp7)根据可见光图像中人脸的位置，确定需要测温的区域；8)对画面中出现的人脸图像进行记录并根据已有的记录信息进行识别得到人员信息；9)获取人脸图像位置补偿后的温度信息Tp’，即最终人体温度测量结果；10)将人员信息和所测温度输出显示在测温结果的显示屏幕上，并将结果存储记录在存储装置中。步骤4)中被测人员距离D的算法如下：已知人脸实际高度的平均值L，可见光传感器的像元尺寸u，可见光镜头的焦距d，设x为人脸图像高度在可见光画面中占据的象元数量，则被测人员距离D，即人脸与摄像头之间的距离的表达式为：11)该系统还包括报警装置，当有人体温高于设定的阈值时由运算模块驱动报警装置发出报警和/或向显示屏幕输出显示报警提示。本专利技术中温度偏差计算公式的推导过程如下：在检测环境下，控制环境温度呈线性变化，以等量增加的温度梯度为时刻记录点，记录一定范围内的环境温度与检测温度信息，这一过程可以表述为：某一时刻i的检测温度Ti与同一时刻i的环境温度Ci正相关，表示为：Ti→Ci；同时，每一时刻i＝1，2......的检测温度Ti与黑体温度B的差值ΔTi与环境温度Ci正相关，表示为：Cp为p时刻的现实环境温度，因在检测环境下，环境温度呈线性变化，当以等量增加的温度梯度时有如下关系：Ci＜Cp＜Ci+1，则该时刻检测到的温度：Ti＜Tp＜Ti+1，则p时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远距离AI智慧测温人脸识别系统，其特征在于，该系统主要包括：带有可见光和红外图像采集功能的摄像头、显示屏幕、存储装置和运算模块；该系统通过电源线供电；/n所述的带有可见光和红外图像采集功能的摄像头将所采集到的信息传输至运算模块，由运算模块执行测温过程后将结果存入存储装置；/n所述的运算模块的测温过程具体步骤如下：/n1)获取摄像头采集可见光和红外图像；/n2)根据可见光中人脸出现的位置和大小判断被测人距离；/n3)使用温度传感器实时采集环境温度C；/n4)根据拟合的检测温度差值ΔT

【技术特征摘要】
1.一种远距离AI智慧测温人脸识别系统，其特征在于，该系统主要包括：带有可见光和红外图像采集功能的摄像头、显示屏幕、存储装置和运算模块；该系统通过电源线供电；
所述的带有可见光和红外图像采集功能的摄像头将所采集到的信息传输至运算模块，由运算模块执行测温过程后将结果存入存储装置；
所述的运算模块的测温过程具体步骤如下：
1)获取摄像头采集可见光和红外图像；
2)根据可见光中人脸出现的位置和大小判断被测人距离；
3)使用温度传感器实时采集环境温度C；
4)根据拟合的检测温度差值ΔTD与被测人员距离D的函数关系，计算得到被测人员距离计算距离偏差ΔTD，
5)根据环境温度C计算当前时刻p的温度偏差ΔTp，



Ci、Ci+1、Cp分别为时刻i、时刻i+1、当前时刻p的环境温度，i<p<i+1，且三者之间呈线性变化；
Ti、Ti+1分别为时刻i和时刻i+1的检测温度；B表示黑体温度，为固定值，如36.5℃；
6)将距离和温度偏差在算法中补偿回来，即实际补偿后检测温度T′p与仪器检测温度Tp的关系为：
T′p＝Tp+ΔTD+ΔTp
7)根据可见光图像中人脸的位置，确定需要测温的区域；
8)对画面中出现的人脸图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张叶，常旭岭，许佳佳，
申请(专利权)人：宁波书写芯忆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33