一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法

摘要

本发明公开了一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法，属于红外热像测温技术领域，所述测温室包括测温间和隔离间，所述测温间和隔离间之间设有隔板，所述条形孔的内部滑动连接有滑块，所述螺母的内部螺纹连接有螺杆，所述光轴的上端通过联轴器连接于伺服电机的输出轴端部。本发明将测温仪安装在滑块的一侧，滑块通过伺服电机、螺杆的带动下，可以实现调整测温仪的高度，以便于适应不同人高的人群测温使用，并在测温间中进行独立测温，测温间中受到隔板、门板的阻隔，可以将外界的光线阻隔开，使得测温间中的光线变暗，减少外界光线影响测温结果，提高了测温的精确度。

说明书

技术领域

本发明属于红外热像测温技术领域，具体涉及一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法。

背景技术

红外热像测温技术是当今迅速发展的高新技术之一,在实时且无接触测量物体表面温度方面有其优异的特点。红外线体温测量仪是适用于人流量大的公共场合快速监测人体体表温度的专业仪器，具有非接触式的测温特点，特别适合于出入境口岸、港口、机场、码头、车站、机关、学校、影剧院等场合使用。其工作原理是一切温度高于绝对零度的物体均会依据其本身温度的高低发射定比例的红外辐射能量，辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系，人体温度在(36～37℃)放射的红外波长为9～10μm，依据此原理便能准确的地测定人额头的表面温度，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。

但是红外测温由于其自身的测量原理限制，环境温度、气体浓度、开机时间以及使用年限均会对红外测温精度产生影响，如专利号202020240545.0提出的一种具有自校准功能的人体红外测温仪，其通过统计分析人员温度作为校准温度值，无需额外采用红外热像仪校准用的黑体辐射源，降低了系统运行成本，但是在实际使用中，测温仪还是裸露在外界，同样会受到光线的影响，而影响测温精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法，包括测温仪和测温室，所述测温仪包括前面板、外壳、后面板、红外热像仪、显示屏、单片机、按键面板、蜂鸣器、温度传感器和接口；其中，前面板和后面板分别位于外壳的前、后侧，并与外壳以可拆卸的方式连接，在外壳壳体上方固定设置有红外热像仪及显示屏，显示屏位于红外热像仪前侧，在外壳壳体下方固定设置有单片机，按键面板设置于外壳的外壁一侧，蜂鸣器设置于外壳的相反一侧的内部，温度传感器集成设置于单片机上，接口开设于外壳的下壁上；

所述单片机上安装有人脸图像识别处理传感器模块；

所述测温室包括测温间和隔离间，所述测温间和隔离间之间设有隔板，所述隔板的内侧开设有条形孔，所述条形孔的内部滑动连接有滑块，所述测温仪安装于滑块的另一侧，所述滑块的一侧固定连接有螺母，所述螺母的内部螺纹连接有螺杆，所述螺杆的上端焊接有光轴，所述光轴的上端通过联轴器连接于伺服电机的输出轴端部；

所述测温间的顶、底部均嵌装有轴承，所述轴承的内环中过盈插接有转轴，所述转轴的外部固定有门板，所述转轴的上端设有定位装置。

优选的，所述定位装置包括固定于测温间顶部的缸体，所述缸体的内部设有弹簧，所述弹簧的端部设有限位板，所述限位板的一侧固定连接有联动杆，所述联动杆的端部固定连接有夹板，所述夹板与转轴相接触，且夹板与转轴的接触面设置为弧形结构。

优选的，所述夹板的弧形面粘接有橡胶垫，所述橡胶垫的表面设有防滑纹。

优选的，所述限位板的边部设有导块，所述缸体的内侧设有与导块相匹配的导槽。

优选的，所述隔板上开设有门，所述门的内部安装有隔帘。

优选的，所述单片机上电性连接有伺服控制器，所述伺服控制器与伺服电机电性连接。

优选的，所述隔帘、门板的表面均设有不透光遮阳布。

优选的，所述接口选用Type-C接口，且所述接口连接外接电源。

优选的，所述前面板上开设有与所述红外热像仪、显示屏及人脸图像识别处理传感器模块配套的开口。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明将测温仪安装在滑块的一侧，滑块通过伺服电机、螺杆的带动下，可以实现调整测温仪的高度，以便于适应不同人高的人群测温使用，并在测温间中进行独立测温，测温间中受到隔板、门板的阻隔，可以将外界的光线阻隔开，使得测温间中的光线变暗，减少外界光线影响测温结果，提高了测温的精确度；

2、本发明在测温间和隔离间之间设有隔板，将测温间和隔离间隔开，在测量出发烧人员的时候，可以直接进入到隔离间中进行隔离，进行核酸取样进一步的检测，减少交叉感染的可能，提高测温的安全性。

附图说明

图1为本发明测温仪的分解结构示意图；

图2为本发明测温室的结构示意图；

图3为本发明隔板的结构示意图；

图4为本发明定位装置的结构示意图；

图5为本发明测温室俯视剖面的结构示意图。

图中：1、前面板；2、外壳；3、后面板；4、红外热像仪；5、显示屏；6、单片机；7、按键面板；8、蜂鸣器；9、温度传感器；10、接口；11、测温室；12、测温间；13、隔离间；14、隔板；15、条形孔；16、滑块；17、螺母；18、螺杆；19、光轴；20、伺服电机；21、人脸图像识别处理传感器模块；22、轴承；23、转轴；24、门板；25、定位装置；26、缸体；27、弹簧；28、限位板；29、联动杆；30、夹板；31、橡胶垫；32、门；33、隔帘；34、导块；35、导槽；36、不透光遮阳布。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-3所示的一种具有高精准度辨识发热患者的红外热像仪及基于人脸识别技术筛查发热患者的方法，主要由测温仪、测温室11、单片机6、人脸图像识别处理传感器模块21、伺服电机20、定位装置25等部件构成。

测温仪包括前面板1、外壳2、后面板3、红外热像仪4、显示屏5、单片机6、按键面板7、蜂鸣器8、温度传感器9和接口10，接口10选用Type-C接口，且接口10连接外接电源；其中，前面板1和后面板3分别位于外壳2的前、后侧，并与外壳2以可拆卸的方式连接，在外壳2壳体上方固定设置有红外热像仪4及显示屏5，显示屏5位于红外热像仪4前侧，在外壳2壳体下方固定设置有单片机6，按键面板7设置于外壳2的外壁一侧，蜂鸣器8设置于外壳2的相反一侧的内部，温度传感器9集成设置于单片机6上，接口10开设于外壳2的下壁上。

进一步的，测温仪工作过程包括以下步骤：

(1)当系统初始化或按下按键面板7按键后启动系统；

(2)温度传感器9采集当前的环境温度数据；

(3)单片机6根据系统预设定的不同环境温度影响下对应的修正系数表获得红外热像仪4采集数据的修正系数；

(4)根据步骤(3)确定的修正系数采集5-10人的人体温度数据，并记入单片机6中的校准集；

(5)计算校准集的平均值；

(6)当校准集中的最大值或最小值与平均值差值大于设定校准误差阈值时，剔除该记录值；

(7)重新计算剩余校准集的平均值，该平均值作为标准温度值进行红外热像仪温度校准标准值；

当测温仪结束温度校准后，将校准温度值存储于单片机中，测温仪进入正常工作模式。

单片机6单片机采用STM32F103单片机，温度传感器集成在单片机上。

人脸图像识别处理传感器模块21采用智能机器学习视觉识别摄像头人脸图像识别处理传感器模块OPENMV4，型号为openmv3，可以进行捕捉人脸的位置，将信号传输给单片机6，由单片机6通过伺服控制器控制伺服电机20带动螺杆18转动，从而进行调整滑块16的位置，进行调整测温仪的高度。

定位装置25中的弹簧27可以挤压夹板30紧贴在转轴23的边部，在转动门板24的时候，可以起到对门板24临时固定的作用。

下面将对本实施例中的各部件之间的连接关系、位置关系进行描述；

单片机6上安装有人脸图像识别处理传感器模块21，单片机6上电性连接有伺服控制器，伺服控制器与伺服电机20电性连接。

测温室11包括测温间12和隔离间13；

进一步的，隔离间13的一侧安装有密封门，用于将隔离间13与外界隔开，避免较差感染。

测温间12和隔离间13之间设有隔板14，隔板14的内侧开设有条形孔15，条形孔15的内部滑动连接有滑块16，测温仪安装于滑块16的另一侧，滑块16的一侧固定连接有螺母17，螺母17的内部螺纹连接有螺杆18，螺杆18的上端焊接有光轴19，光轴19的上端通过联轴器连接于伺服电机20的输出轴端部；

进一步的，在实际应用中，隔板14上开设有门32，门32的内部安装有隔帘33，隔帘33、门板24的表面均设有不透光遮阳布36，提高遮光效果。

测温间12的顶、底部均嵌装有轴承22，轴承22的内环中过盈插接有转轴23，转轴23的外部固定有门板24；

进一步的，在实际应用中，可采用旋转门代替上述结构。

转轴23的上端设有定位装置25，定位装置25包括固定于测温间12顶部的缸体26，缸体26的内部设有弹簧27，弹簧27的端部设有限位板28，限位板28的一侧固定连接有联动杆29，联动杆29的端部固定连接有夹板30，夹板30与转轴23相接触，且夹板30与转轴23的接触面设置为弧形结构，并在限位板28的边部设有导块34，缸体26的内侧设有与导块34相匹配的导槽35，通过导块34和导槽35的配合，利于限制住夹板30的角度；

进一步的，在实际应用中，在夹板30的弧形面粘接有橡胶垫31，橡胶垫31的表面设有防滑纹，利于提高夹板30与转轴23之间的摩擦力。

前面板1上开设有与红外热像仪4、显示屏5及人脸图像识别处理传感器模块21配套的开口，便于红外热像仪4、显示屏5及人脸图像识别处理传感器模块21的安装。

本装置的使用方法如下步骤；

第一步，将测温室11放置在公共场合的入口处，并连通测温仪、伺服电机20的电源，按下按键面板7按键后启动测温仪系统；

第二步，人员检测，待测人员推动门板24进入到测温间12中，门板24将测温间12的外界隔开，避免光线进入；

第三步，人脸图像识别处理传感器模块21捕捉人脸位置，将将信号传输给单片机6，由单片机6通过伺服控制器控制伺服电机20带动螺杆18转动，从而进行调整滑块16的位置，进行调整测温仪的高度；

第三步，测温仪中的红外热像仪4进行测试人的额头温度，并将温度显示在显示屏5上，没有发烧现象，则离开测温间12，下一个待测人员进入并重复上述步骤；

第四步，在第三步中，如测量出发烧现象，测温仪中的蜂鸣器8发出警报，发烧人员进入到隔离间13进行核酸取样进一步的检测。

综上所述，本发明将测温仪安装在滑块16的一侧，滑块16通过伺服电机20、螺杆18的带动下，可以实现调整测温仪的高度，以便于适应不同人高的人群测温使用，并在测温间中进行独立测温，测温间12中受到隔板14、门板24的阻隔，可以将外界的光线阻隔开，使得测温间12中的光线变暗，减少外界光线影响测温结果，提高了测温的精确度；

在测温间12和隔离间13之间设有隔板14，将测温间12和隔离间13隔开，在测量出发烧人员的时候，可以直接进入到隔离间13中进行隔离，进行核酸取样进一步的检测，减少交叉感染的可能，提高测温的安全性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。