CN111693148A - 一种室外红外人体测温方法、*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室外红外人体测温方法、***，其中方法包括以下步骤：步骤1、环境温度传感器采集人体的体表温度数据；步骤2、户外测温终端或环境温度传感器将体表温度数据和其设备的ID值传送给后台服务器；步骤3、户外测温终端或后台服务器通过温度转换算法将体表温度数据转换得到真实人体温度。本发明的有益效果在于：克服了现有的红外测温仪无法适应室外环境和户外温度的缺陷，解决了户外测温不准确或者搭建***成本过高的问题。
Description
技术领域
本发明属于红外线测温技术，尤其涉及一种室外红外人体测温方法及***。
背景技术
非接触红外测温相比传统水银温度计和耳温枪，具有测温效率高、无交叉感染以及数据同步的功能，以往测温仪器多在医院、养老院等专业机构或者个人居家等室内环境应用，而室内温度无论南北方都很少存在较低或较高的情况，因此满足了测温设备的正常环境温度要求，测温数据基本上没有问题。但是近几年随着各种疫情需求产生了在学校、社区、工厂等室外环境下进行红外测温的需求，而室外环境在不同城市、不同海拔甚至同一位置的不同时间都会有较大变化，室温变化会直接导致人体额头表面温度发生变化，比如说在5摄氏度环境下，人体额头的温度可能只有不到30摄氏度，而在35摄氏度的炎热室外环境下，额头温度可能会达到36摄氏度左右，因此额头表面温度无法直接用做体温发热的判断标准，同时，人体真实温度主要是受环境温度变化以及在某个环境温度下对应的正常的体表温度的变化而变化。
现有很多红外测温除了直接采用体表温度使用，有的也会进行温度补偿，但是温度补偿时，需要能够获取到准确的环境温度，而红外测温传感器必须对某个特性物体(非空气)进行温度采集才能获取到温度值。因此很多厂家会利用红外测温传感器去获取环境温度，即把红外镜头前没有人的时候采集到的温度作为环境温度。从而跟体表温度之间进行算法转换，由于环境中的其他物体，包括墙壁、树木甚至其他建筑物，跟环境之间接近于热平衡，因此这些物体的温度可以近似等于环境温度，但是这种方式最大的问题在于，红外测温镜头并不知道什么时候镜头前没有人，以及有人的时候距离镜头多远，因此需要增加距离传感器甚至人脸检测的功能去辅助，但是同样存在很大的不确定性，比如当一个人站在人脸检测有效距离外的地方，而传感器镜头刚好正对着人的身体，此时传感器采集到的温度可能比真实的环境温度要高，从而造成算法输出的人体温度比实际的人体温度低很多。同样道理，如果环境温度本身较高，但是传感器镜头刚好采集到了一个冰冷的物体的温度，导致环境温度比实际环境温度低很多。从而造成体表转换温度偏高，造成温度异常报警。另外，这种环温的获取方式，在某些场合，比如说传感器镜头角度内并没有办法获取到一个有效的环境内的物体，环境温度获取不到，就会造成算法无法计算，从而给不出有效的体温值。
有的厂家已经考虑在目前人脸测温终端上增加一个环境温度传感器模组，即环境温度和人体体表温度集成在一台设备上，这样做的好处是不再依赖红外测温模组获取环境温度，但是实际使用时，由于设备安装位置无法保证一定是在真实环温场景，因此也会造成一些异常情况发生，比如，当设备安装在写字楼一楼门口，周围可能有障碍物或者其他物体的遮挡，环温是30℃。此时设备上的环境温度传感器取得值只是当前设备所处环境的温度值，而真正的室外环境温度可能是34℃，因此当人从室外走到设备前测温时，额头表面温度可能比30℃时的体表温度高，那么温度转换后的体表温度可能就跟真实体温有差异。
现有红外测温设备，很多都没有考虑过室外温度较高或者较低时的情况，仅约束设备需要在正常室温下使用，遇到实际室温过低或过高情况时，就会遇到各种异常报警，而单纯靠温度补偿的方式去无法得到有效的解决：
1、实施成本高：室外使用时，现有设备因为没有真正根据环温和体温的变化做出对应的温度转换和优化，因此必须要求设备不能在超出预期的环境温度下使用，通常是20-30摄氏度，此时如果室外环境温度无法满足要求，那么就需要额外增加活动板房或者帐篷，不仅极大增加实施难度和成本，而且有的场景下比如室外门禁、室外闸机，由于场地和安装限制，根本无法增加此类防护装置。
2、环温不准确：通过红外测温镜头取环温的方式，对现场环境依赖较大，任何非人体的遮挡都会影响环境取值与实际偏差较大，尤其是针对室外空旷的安装位置和角度，环温会无法获取到。
3，部署不灵活，有的厂家通过在设备上加装环温传感器的办法，除了造成可能的设备安装位置的环温和真实环温的差异，还会导致每个设备都需要有单独的环温传感器，整体部署成本增加，且实际使用时需要单独配置。
发明内容
本发明通过由后台***推送环温给现场安装的人体测温设备，再结合体表温度转换算法，得出真实准确的人体温度，是通过如下技术方案实现的。
一种室外红外人体测温方法，包括以下步骤：
步骤1、环境温度传感器采集人体的体表温度数据；
步骤2、环境温度传感器将体表温度数据和其设备的ID值传送给后台服务器；
步骤3、后台服务器通过温度转换算法将体表温度数据转换得到真实人体温度；
进一步的，后台服务器为每一个环境温度传感器设定唯一ID，每个ID对应一个真实的现场环境。
进一步的，环境温度传感器采用铂热电阻测温，铂热电阻的阻值会随着实际温度的变化而变化。
进一步的，后台服务器会定时更新环温数据，保存最新的环境温度数据。
进一步的，一种使用所述方法的装置，将环境温度传感器配置在具有独立计算单元智能终端、独立显示单元的户外测温，或结合了人脸识别功能的测温平板以及手持式户外测温终端，所述装置通过Wi-Fi或有线方式接入后台服务器。
基于户外测温的室外红外人体测温***，互相通信的户外测温终端和服务器，户外测温终端包括：电路连接的环境温度传感器、主控芯片、接口芯片和Wi-Fi芯片，所述***嵌入或外接与户外测温终端连接通信。
本发明的有益效果是：克服了现有的红外测温仪无法适应室外环境和户外温度的缺陷，解决了户外测温不准确或者搭建***成本过高的问题。
附图说明
图1是本发明实施例中红外测温***的框图。
图2是本发明实施例中嵌入模块***架构框图。
图3本发明实施例中独立模块***架构框图。
具体实施方式
以下对本发明的附图以及实施例进行详细说明，但是本发明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：
实施例一：
步骤1：环温采集
环境温度传感器属于独立的温度传感器，本身采用铂热电阻原理工作，阻值会随着实际温度的变化而变化，可以直接在室外使用，由于环境温度传感器本身不属于红外测温方式，因此传感器采集温度的频率和数值与红外测温传感器没有直接关系。环温传感器可以根据现场情况灵活安装在室外。不需要与设备直接连接，可通过Wi-Fi或有线方式接入后台***。
步骤2：环温推送
后台***为每一个环境温度传感器设定唯一ID，每个ID对应一个真实的现场环境，因此后台可根据环温传感器ID知道环境温度传感器安装在哪一个现场。然后通过网络推送环温给指定的测温设备。
步骤3：温度转换
测温设备以实际后台推送的环温为依据，只需要获取到被测人额头的体表温度，然后通过温度转换算法得到真实人体温度。
温度更新，当室外环境温度变化时，人体额头体表温度也会变化，而此时环温传感器的数据也会变化，***会定时更新环温数据，确保温度转换时的环温是当前最真实的环温。
环温的取值可以通过测温设备上增加环境温度传感器的方式来实现，进而通过体表温度和体温转换方式计算真实人体温度。
在本发明实施例中，包含了独立环温取值的整套流程和方案，并不局限环境温度传感器是否与测温设备集成，不限制环温传感器的安装位置和温度的通信和获取方式。
在本发明实施例中，使用所述方法的装置，将环境温度传感器配置在具有独立计算单元智能终端、独立显示单元的智能化的户外测温终端，或结合了人脸识别功能的测温平板以及手持式户外测温终端，所述装置通过Wi-Fi或有线方式接入后台服务器。并不需要明确红外测温设备的具体功能配置。应用本发明的方法和装置的范围非常广，解决了背景技术中所指出的现有技术缺陷。
如图1所示，实施上述方法的室外红外人体测温***，***包括：电路连接的环境温度传感器、主控芯片、接口芯片和Wi-Fi芯片。所述***嵌入或外接与户外测温终端连接通信。如图2-3所示，是本***的两种形态。
环境温度传感器：负责从环境中采集温度并把原始温度数据转换成485数据格式，环境温度传感器采用防水密封探头，可以直接放置在室外环境。
接口芯片：其型号是MAX485，是一款用于485通信的低功耗收发器，作用是负责把接收到的环境温度传感器的差分信号转换成单片机可以接收的半双工信号，同时起到驱动和电路保护作用。
主控芯片：其型号是S3C2440，负责处理外借芯片和电路的逻辑控制，同时具备内部缓存和掉电存储功能。
Wi-Fi芯片：其型号是BCM4325，负责把传感器的温度数据通过wifi协议无限发送到人脸识别终端或者后台***。
工作原理：人脸测温终端和环境温度传感器安装上电后，手动在人脸终端点击获取环温数值，作为测温算法的初始参考值，此时人脸终端会通过wifi指令请求数据，BCM4325接收到协议指令后，会通知主控芯片S3C2440从环温传感器获取真实环境温度值，然后发送给人脸终端设备。当环温获取出现异常时，主控芯片会通过***电路控制LED灯进行异常报警，同时会把异常信息通过wifi模块上报给人脸测温终端，测温终端会及时显示异常信息，方便运维人员及时排查问题。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (7)
1.一种室外红外人体测温方法，包括以下步骤：
步骤1、环境温度传感器采集人体的体表温度数据；
步骤2、环境温度传感器将体表温度数据和其设备的ID值传送给户外测温终端或后台服务器；
步骤3、户外测温终端或后台服务器通过温度转换算法将体表温度数据转换得到真实人体温度。
2.根据权利要求1所述的一种室外红外人体测温方法，其特征在于，后台服务器为每一个环境温度传感器设定唯一ID，每个ID对应一个真实的现场环境。
3.根据权利要求1所述的一种室外红外人体测温方法，其特征在于，所述环境温度传感器采用铂热电阻测温，铂热电阻的阻值会随着实际温度的变化而变化。
4.根据权利要求1所述的一种室外红外人体测温方法，其特征在于，后台服务器会定时更新环温数据，保存最新的环境温度数据。
5.根据权利要求1所述的一种室外红外人体测温方法，其特征在于，使用所述方法的装置，将环境温度传感器配置在具有独立计算单元智能终端、独立显示单元的户外测温终端，或结合了人脸识别功能的测温平板以及手持式户外测温终端，所述装置通过Wi-Fi或有线方式接入后台服务器。
6.一种室外红外人体测温***，通过该***实施权利要求1-4任意一项所述的室外红外人体测温方法，其特征在于，室外红外人体测温***，互相通信的户外测温终端和服务器，户外测温终端包括：电路连接的环境温度传感器、主控芯片、接口芯片和Wi-Fi芯片，所述***嵌入或外接与户外测温终端连接通信。
7.根据权利要求6所述的一种室外红外人体测温***，其特征在于，所述Wi-Fi芯片与天线电路连接。
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