结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，所述温度差值检测方法以数据输入处理模块采集可见光摄像头单元、红外热成像测温探头单元的数据；所述可见光摄像头单元的拍摄视场与红外热成像测温探头单元的探测范围重合形成测温视场；温度差值检测方法以识别人脸模块分析测温视场的可见光影像，当分析到可见光影像中存在人脸区域时，温度差值检测方法以红外热成像测温探头单元采集测温视场的红外影像，并通过温度数据处理算法模块对测温视场红外影像人脸区域的灰度数据进行计算来获得人体温度；本发明专利技术能大幅降低体温监测装置的成本，并能在测量过程中消除环境温度、湿度、风速影响。风速影响。风速影响。

【技术实现步骤摘要】
结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及监控
，尤其是结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测装置。

技术介绍

[0002]目前发热是新冠病毒有症状感染者的重要特征，所以在公共场所入口，包括公交、地铁门口等入口处设置人工或自动体温红外检测仪，对进入人员进行体温测量是发现病毒感染者的重要手段。当前红外测温设备自动化程度低，没有温度距离补偿，同时也因受环境的、温度、湿度、风速、背景光的干扰，而测温准确性低。在公共交通出入口的高峰期人流时段，经常会出现检测人手不足等一系列问题，特别是在公交车上还没法进行正常人体测温。
[0003]要提高人体测温速度及准确度，一般使用高像素红外热成像测温探头，而高像素探头价格高，带来了红外热成像测温仪的高价格，阻碍了其普及使用，特别不能用于量大面广的诸如公交车上的场所。而在实际热成像测温中，主要是测量人体头部温度，而头部又主要是测额头部位，这部分占人体表面积比较小，大约1/8，而额头大约是头部的1/2，所以若只对准额头部分测温，红外像素并不需要太多。比如，目前常用的红外热像仪的像素为160*120价格很高，若是1/16的像素就只要约10*10的像素的红外探头。这种探头价格大大降低。本专利技术提出用识别人脸方法结合红外热成像测温，进行可见光、红外光光路重合设计，同时进行温度距离补偿及引入消除环境温度、湿度、风速、杂散光干扰算法，达到相同及更优的测温准确度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测装置，能大幅降低体温监测装置的成本，并能在测量过程中消除环境温度、湿度、风速影响。
[0005]本专利技术采用以下技术方案。
[0006]结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，所述温度差值检测方法以数据输入处理模块（20）采集可见光摄像头单元（2）、红外热成像测温探头单元（3）的数据；所述可见光摄像头单元的拍摄视场与红外热成像测温探头单元的探测范围重合形成测温视场；温度差值检测方法以识别人脸模块（3）分析测温视场的可见光影像，当分析到可见光影像中存在人脸区域时，温度差值检测方法以红外热成像测温探头单元采集测温视场的红外影像，并通过温度数据处理算法模块（4）对测温视场红外影像人脸区域的灰度数据进行计算来获得人体温度。
[0007]所述可见光摄像头单元（2）、红外热成像测温探头单元（3）通过光路重合单元（4）使两者视场重合且拍摄景物相同；所述温度差值检测方法通过设于红外热成像测温探头处的超声波测距单元（50）对人脸区域进行测距，当人脸与超声波测距单元的间距位于温度差值检测方法的距离设定范围内时，判定温度数据处理算法模块所计算的人体温度为人体温度有效值。
[0008]当温度差值检测方法检测到异常人体温度时，所述温度差值检测方法通过输出报警信号模块（6）报警，并将可见光影像中与异常人体温度对应的异常图像存入异常温度人脸存储模块（60）；触发报警的判定依据为温度差报警阈值模块（5）计算的人脸温度与人体温度基准之间的差值，即ΔT=T1‑
T0，以消除环境因素对个体绝对温度检测造成的测量偏差；所述温度差值检测方法以预设数量的人体温度有效值样本计算人体温度基准T0，实时检测中，温度数据处理算法模块所计算的人脸温度为T1。
[0009]所述温度差值检测方法在计算人体温度基准，以人体温度有效值的最近N个检测所得样本来计算其平均值，作为人体温度基准T0，并在ΔT>1℃时，通过输出报警信号模块报警；所述输出报警信号模块包括声光报警单元；所述N为不小于三十的整数。
[0010]所述数据输入处理模块、识别人脸模块、温度数据处理算法模块依托计算设备运行；所述红外热成像测温探头单元包括红外测温摄像头；所述人体温度差值检测方法包括以下步骤；步骤S1：把可见光摄像头单元（2）、红外热成像测温探头单元（3）、超声测距单元（5）、输出报警信号模块（6）与计算设备连接。
[0011]步骤S2：计算设备以驱动软件控制可见光摄像头单元、红外热成像测温探头单元、超声测距单元、输出报警信号模块运行，并通过通信接口模块接收数据及发送控制指令；步骤S3：计算设备控制可见光摄像头单元拍摄测温视场中景物，所获得的可见光图像通过数据输入处理模块传到识别人脸模块；步骤S4：通过识别人脸模块判断图像中是否存在人脸；步骤S5：若存在人脸，启动红外测温摄像头；数据输入处理模块将红外测温摄像头采集的人脸灰度数据传入温度数据处理算法模块；步骤S6：温度数据处理算法模块将灰度数据转化为温度数据，得出人脸的温度分布值，计算人脸额头部位的温度平均值来得到所测人体温度T1；步骤S7：计算人体温度T1与人体温度基准T0的差值，以消除环境温度、湿度、风速因素对个体绝对温度检测的偏差，具体为，计算设备开机第一次使用时先输入人体正常体温作为基准温度T0,然后根据输入的T1值个数及其平均值修定T0，直到检测获得数据集中的人体温度有效值样本数量达到N个，当在检测中再次新增一个T1值,则移出数据集中采样时间最早的T1，再以平均值重新修定T0；步骤S8：实时检测的人脸温度为T1与T0相减,即ΔT=T1‑
T0，采用温度差值ΔT=T1‑
T
0，
作为报警判定依据;步骤S9：温度差值Δ与报警模块5设定的报警值阈值比较，若图像中存在温度异常并高出阈值则输出报警信号；步骤S10：将异常图像存入异常温度人脸存储模块（60）。
[0012]当所述人体温度差值检测方法选用低像素的红外测温摄像头和中低像素的可见光摄像头单元时，该人体温度差值检测方法用于公共场所入口处的人员依次顺序通过的场景，所述公共场所入口包括公交车门口，地铁入口或车站检票口，所述计算设备为安卓平板电脑（1）。
[0013]结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测装置，用于上述的结合识别人脸的
红外热成像人体温度差值检测方法，所述检测装置包括计算设备和与之相连的可见光摄像头单元、红外热成像测温探头单元、超声波测距单元；所述可见光摄像头单元的拍摄视场与红外热成像测温探头单元的探测范围重合形成测温视场；所述计算设备包括用于识别测温视场可见光图像内人脸的识别人脸模块，还包括根据人脸红外影像来计算人体温度的温度数据处理算法模块；当识别人脸模块判定可见光图像中存在人脸区域时，超声波测距单元对人脸区域测距以评估其是否在检测装置的检测范围内，红外热成像测温探头单元采集人脸区域的红外影像并送至温度数据处理算法模块。
[0014]所述红外热成像测温探头单元包括红外测温摄像头；所述可见光摄像头单元包括可见光摄像头；所述可见光摄像头、红外测温摄像头的镜头光轴之间存在间距
△
；所述红外测温摄像头对准待检测目标或是待检测目标的活动区域；所述可见光摄像头前方设有包含玻璃光楔的光路重合单元；所述玻璃光楔对可见光摄像头的成像光路进行偏转以使可见光摄像头、红外测温摄像头的视场重合且拍摄景物相同。
[0015]所述可见光摄像头为中低像素的低价摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，其特征在于：所述温度差值检测方法以数据输入处理模块（20）采集可见光摄像头单元（2）、红外热成像测温探头单元（3）的数据；所述可见光摄像头单元的拍摄视场与红外热成像测温探头单元的探测范围重合形成测温视场；温度差值检测方法以识别人脸模块（3）分析测温视场的可见光影像，当分析到可见光影像中存在人脸区域时，温度差值检测方法以红外热成像测温探头单元采集测温视场的红外影像，并通过温度数据处理算法模块（4）对测温视场红外影像人脸区域的灰度数据进行计算来获得人体温度。2.根据权利要求1所述的结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，其特征在于：所述可见光摄像头单元（2）、红外热成像测温探头单元（3）通过光路重合单元（4）使两者视场重合且拍摄景物相同；所述温度差值检测方法通过设于红外热成像测温探头处的超声波测距单元（50）对人脸区域进行测距，当人脸与超声波测距单元的间距位于温度差值检测方法的距离设定范围内时，判定温度数据处理算法模块所计算的人体温度为人体温度有效值。3.根据权利要求2所述的结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，其特征在于：当温度差值检测方法检测到异常人体温度时，所述温度差值检测方法通过输出报警信号模块（6）报警，并将可见光影像中与异常人体温度对应的异常图像存入异常温度人脸存储模块（60）；触发报警的判定依据为温度差报警阈值模块（5）计算的人脸温度与人体温度基准之间的差值，即ΔT=T1‑
T0，以消除环境因素对个体绝对温度检测造成的测量偏差；所述温度差值检测方法以预设数量的人体温度有效值样本计算人体温度基准T0，实时检测中，温度数据处理算法模块所计算的人脸温度为T1。4.根据权利要求3所述的结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，其特征在于：所述温度差值检测方法在计算人体温度基准，以人体温度有效值的最近N个检测所得样本来计算其平均值，作为人体温度基准T0，并在ΔT>1℃时，通过输出报警信号模块报警；所述输出报警信号模块包括声光报警单元；所述N为不小于三十的整数。5.根据权利要求4所述的结合识别人脸的红外热成像人体温度差值检测方法，其特征在于：所述数据输入处理模块、识别人脸模块、温度数据处理算法模块依托计算设备运行；所述红外热成像测温探头单元包括红外测温摄像头；所述人体温度差值检测方法包括以下步骤；步骤S1：把可见光摄像头单元（2）、红外热成像测温探头单元（3）、超声测距单元（5）、输出报警信号模块（6）与计算设备连接；步骤S2：计算设备以驱动软件控制可见光摄像头单元、红外热成像测温探头单元、超声测距单元、输出报警信号模块运行，并通过通信接口模块接收数据及发送控制指令；步骤S3：计算设备控制可见光摄像头单元拍摄测温视场中景物，所获得的可见光图像通过数据输入处理模块传到识别人脸模块；步骤S4：通过识别人脸模块判断图像中是否存在人脸；步骤S5：若存在人脸，启动红外测温摄像头；数据输入处理模块将红外测温摄像头采集的人脸灰度数据传入温度数据处理算法模块；步骤S6：温度数据处理算法模块将灰度数据转化为温度数据，得出人脸的温度分布值，

【专利技术属性】
技术研发人员：黄衍堂，黄冠杰，曾智伟，梅广东，许灿华，董斌，
申请(专利权)人：福建美营自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：