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CN111426394A - 一种同时检测多人的体温检测系统及方法 - Google Patents

一种同时检测多人的体温检测系统及方法 Download PDF

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CN111426394A CN202010298744.1A CN202010298744A CN111426394A CN 111426394 A CN111426394 A CN 111426394A CN 202010298744 A CN202010298744 A CN 202010298744A CN 111426394 A CN111426394 A CN 111426394A
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邓志忠
李春
陈智强
蔡旭
赵航云
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Abstract

本发明公开了一种同时检测多人的体温检测系统及方法，包括数据处理单元和多套识别检测单元，数据处理单元与多套识别检测单元配合同时对多个被检人员进行体温检测；所述识别检测单元包括摄像探头、虹膜识别探头、红外测温探头和红外测距探头，所述数据处理单元包括处理模块、图像采集模块、存储模块、显示报警模块和网络通信模块，红外测温探头与温度补偿模块连接，摄像探头与图像采集模块连接，处理模块分别与图像采集模块、虹膜识别探头、红外测距探头、存储模块、显示报警模块和网络通信模块连接。本发明能同时对多个被检人员实现体温的自动检测，有效地解决了检测人员容易被感染、检测人员劳动强度大、以及容易误检的技术问题。

Description

一种同时检测多人的体温检测系统及方法
技术领域
本发明涉及公共卫生技术领域，尤其涉及一种同时检测多人的体温检测系统及方法。
背景技术
突发公共卫生事件应急处置一直是各级各类卫生部门重点工作之一，也是疾病预防控制机构的基本职责。突发公共卫生事件具有严重的危害性和破坏性，不仅危害公众的身体健康和生命安全，造成心理恐慌，还可能对社会稳定性产生影响。因此，对于突发公共卫生事件，需要及时检测、预防、处置，从而以最小的代价控制住突发公共卫生事件。
我国曾分别在2003年和2009年爆发了传染性非典型肺炎和急性呼吸道传染病(甲型H1Nl流感)等影响范围较大的传染性疾病。对于这些突发公共卫生事件来说，有效的处置手段是采用检测设备及时检测人体温度。目前，通常采用手持式非接触红外检测仪检测人体温度，即检测人员手持红外检测仪，当有人员进出时，将红外检测仪对准检测人员的头部进行检测。但这种检测技术在实际使用时仍然存在着以下缺陷：
1、检测时仍然需要近距离对准人体头部，即检测人员与被检人员距离较近，容易导致检测人员感染。
2、每当有人员进出时，都需要检测人员手动检测，特别是在学校、车站、商场、小区等人群比较密集的环境，检测人员的检测强度大，且容易误检。
3、每个红外检测仪每次只能检测一个人，检测效率较低。
基于上述技术问题，有必要研发能够解决上述技术问题的新技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种同时检测多人的体温检测系统及方法，本发明能够在不需要检测人员的前提下同时对多个被检人员实现体温的自动检测，有效地解决了检测人员容易被感染、检测人员劳动强度大、以及容易误检的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种同时检测多人的体温检测系统，包括数据处理单元和多套均与数据处理单元连接的识别检测单元，数据处理单元与多套识别检测单元配合同时对多个被检人员进行体温检测；所述识别检测单元包括摄像探头、虹膜识别探头、红外测温探头和红外测距探头，所述数据处理单元包括处理模块、图像采集模块、存储模块、显示报警模块和网络通信模块，红外测温探头与温度补偿模块连接，摄像探头与图像采集模块连接，处理模块分别与图像采集模块、虹膜识别探头、红外测距探头、存储模块、显示报警模块和网络通信模块连接；其中，
图像采集模块与摄像探头配合用于采集被检人员的标志信息；
虹膜识别探头用于采集被检人员的虹膜信息；
红外测温探头用于采集被检人员的体温信息；
红外测距探头用于采集被检人员的距离信息；
处理模块用于根据体温信息和距离信息计算出被检人员的体温值；
存储模块用于存储被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值；
显示报警模块用于显示被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值；
网络通信模块用于向远端服务器和/或移动终端上报被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值，并接受远端服务器和/或移动终端的访问。
所述的数据处理单元还包括温度补偿模块，温度补偿模块分别与红外测温探头和处理模块连接，用于处理模块在计算时修正体温值。
所述摄像探头通过USB连线与图像采集模块连接，所述红外测温探头通过USB连线与温度补偿模块连接，所述虹膜识别探头和所述红外测距探头分别通过USB连线与处理模块连接。
所述标志信息包括被检人员唯一的二维码信息和面部信息。
一种同时检测多人的体温检测方法，包括以下步骤：
步骤一：先控制多套识别检测单元中的图像采集模块和/或虹膜识别模块同时采集多个被检人员的标志信息和/或虹膜信息，再将采集的标志信息和/或虹膜信息与存储模块中存储的标志信息和/或虹膜信息进行比对，识别出当前被检人员的身份信息；
步骤二：控制多套识别检测单元中的红外测温探头和红外测距探头同时采集多个被检人员的体温信息和距离信息，并将采集到的体温信息和距离信息发送给处理模块；
步骤三：处理模块根据接收到的体温信息和距离信息计算出多个被检人员的体温值，得出被检人员的体温值后，一方面通过显示报警模块进行显示，且若有被检人员的体温值超出设定值时，显示报警模块发出语音报警；另一方面，处理模块将被检人员的体温值存储在存储模块中，完成当前被检人员的检测。
所述存储模块中存储的标志信息和/或虹膜信息由被检人员预先通过图像采集模块和/或虹膜识别模块注册得到。
所述红外测温探头为具有32*24个测温点的红外阵列温度传感器，所述处理模块在检测时取中间16*16个测温点的数据，然后将温度在25～40之间的取出来，再取出额头部分最高的三个温度值计算平均值得到原始温度,最后对原始温度进行拟合得到被检人员的实际体温，具体计算过程如下：
取原始数据函数：f1＝mat[4:-4,8:-8]；
取中间16*16函数：f2＝f1[4:-4,8:-8]；
取额头部分函数：f3＝f2[0:3]；
取额头部分最高的三个温度值的平均数函数：f4＝avg(f3)；
拟合函数：fitting＝k3*dis3+k2*dis2+k1*dis+k0；
根据距离信息拟合得到被检人员的实际体温：temp＝f4+fitting(distance)。
采用本发明的优点在于：
1、本发明通过数据处理单元与多套识别检测单元配合，能够在不需要检测人员的前提下同时对多个被检人员实现体温的自动检测，有效地解决了检测人员容易被感染、检测人员劳动强度大、以及容易误检的技术问题。
2、本发明能够实现无接触检测，这对于在处理公共应急事件等情况下显得极为重要，能够最大程度的避免检测人员和被检人员之间细菌和病毒等的相互接触传染。
3、本发明易操控，检测系统安装完成，调整好角度后，仅在首次需要初始化调试后不需要任何接触操作，录入信息操控也极为方便。
4、本发明自动化程度高，所有的功能均通过数据处理单元实现自动化控制，同时也可通过网络远程访问，极大的提高了系统的自动化程度。
5、本发明身份识别多样化，可通过摄像模块和虹膜识别模块实现二维码识别、人脸识别和虹膜识别，几种方式相互配合，满足了不同人群的使用要求，即使在佩戴口罩和眼镜等情况下，依然能够精准的完成身份识别。
6、本发明检测精度高，检测温度的同时也检测了距离信息，并能够利用检测的环境温度和距离信息对被检人员的体温进行补偿修正，提高了检测的精度。
7、本发明在需要被检人员身份识别、温度检测和数据的集中管控等场景下有很大用途。例如机场车站传染病疫情管控、小区学校工厂门禁、医院目标病人体温检测等。
8、本发明采用具有32*24个测温点的红外阵列温度传感器作为红外测温探头，并采用特定的计算方法进行体温检测，具有检测精度高的优点。
9、本发明基于非接触身份识别和温度检测的要求，通过使用摄像探头、虹膜识别探头、红外测温探头和红外测距探头，实现对被检人员进行非接触式的检测，并通过数据处理单元对身份识别的数据进行数据库的管理，该数据可以本地存储，也可以远程发送给移动终端方便管理者和被检人员自己实时查看。同时通过数据处理单元在短时间内多次检测通过取均值和补偿拟合等算法对实测温度值进行校正，能够输出较精确的检测温度。
附图说明
图1为实施例1的原理框图；
图2为实施例2的正面结构示意图；
图3为实施例2的立体结构示意图；
图中标记为：1、壳体，2、数据处理单元，3、识别检测单元，4、红外测温探头，5、红外测距探头，6、虹膜识别探头，7、摄像探头，8、可伸缩架，9、处理模块，10、图像采集模块，11、存储模块，12、显示报警模块，13、网络通信模块，14、摄像探头，15、虹膜识别探头，16、红外测温探头，17、红外测距探头，18、温度补偿模块。
具体实施方式
实施例1
本实施例公开了一种同时检测多人的体温检测系统，包括数据处理单元2和识别检测单元3，识别检测单元3的数量为多套，优选3—6套，多套识别检测单元3均与数据处理单元2连接，数据处理单元2与多套识别检测单元3配合同时对多个被检人员进行体温检测；所述识别检测单元3包括摄像探头7、虹膜识别探头6、红外测温探头4和红外测距探头5，所述数据处理单元2包括处理模块9、图像采集模块10、存储模块11、显示报警模块12和网络通信模块13，红外测温探头4与温度补偿模块18连接，摄像探头7与图像采集模块10连接，处理模块9分别与图像采集模块10、虹膜识别探头6、红外测距探头5、存储模块11、显示报警模块12和网络通信模块13连接；其中，
图像采集模块10与摄像探头7配合用于采集被检人员的标志信息，标志信息包括被检人员唯一的二维码信息和面部信息；
虹膜识别探头6用于采集被检人员的虹膜信息；
红外测温探头4用于采集被检人员的体温信息；
红外测距探头5用于采集被检人员的距离信息；
处理模块9用于根据体温信息和距离信息计算出被检人员的体温值；
存储模块11用于存储被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值；
显示报警模块12用于显示被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值；
网络通信模块13用于向远端服务器和/或移动终端上报被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值，并接受远端服务器和/或移动终端的访问。
本实施例中，所述的数据处理单元2还包括温度补偿模块18，温度补偿模块18分别与红外测温探头4和处理模块9连接，用于处理模块9在计算被检人员的体温时修正体温值，以便于得到更精准的检测结果。
本实施例中，所述摄像探头7通过USB连线与图像采集模块10连接，所述红外测温探头4通过USB连线与温度补偿模块18连接，所述虹膜识别探头6和所述红外测距探头5分别通过USB连线与处理模块9连接。当摄像、红外测温探头4、虹膜识别探头6、红外测距探头5等有故障时，可实现探头的快速更换。
本实施例还公开了一种同时检测多人的体温检测方法，该方法包括数据处理单元2和多套识别检测单元3，多套识别检测单元3并排设置，相互之间有一定间隔，以能够同时检测多人为佳；该方法包括以下步骤：
步骤一：先将体温检测系统安装在适当位置，可以采取支撑式或挂壁式。调整识别检测单元3中各探头的采集角度，使之能够更准确的进行身份识别和信息采集。
步骤二：连接装置电源，启动系统，自动进行系统初始化、参数初始化等操作，并进入采集界面。
步骤三：对于初次检测的被检人员，先让被检人员预先通过图像采集模块10和/或虹膜识别模块注册得到被检人员的标志信息和/或虹膜信息，再将被检人员的标志信息和/或虹膜信息存储到存储模块11中。
步骤四：检测时，多个被检人员同时移动到多套识别检测单元3的正前方，先控制多套识别检测单元3中的图像采集模块10和/或虹膜识别模块同时采集多个被检人员的标志信息和/或虹膜信息，再将采集的标志信息和/或虹膜信息与存储模块11中存储的标志信息和/或虹膜信息进行比对，识别出当前被检人员的身份信息。
步骤五：控制多套识别检测单元3中的红外测温探头4和红外测距探头5同时采集多个被检人员的体温信息和距离信息，采集完成后将采集到的体温信息和距离信息发送给处理模块9。其中，红外测温探头4采用具有32*24个测温点的红外阵列温度传感器。
步骤六：处理模块9根据接收到的体温信息和距离信息计算出多个被检人员的体温值，得出被检人员的体温值后，一方面通过显示报警模块12进行显示，且若有被检人员的体温值超出设定值时，显示报警模块12发出语音报警；另一方面，处理模块9将被检人员的体温值存储在存储模块11中，完成当前被检人员的检测。重复步骤四、五、六进行下一批被检人员的检测。
本步骤中，处理模块9在检测时取中间16*16个测温点的数据，然后将温度在25～40之间的取出来，再取出额头部分最高的三个温度值计算平均值得到原始温度,最后对原始温度进行拟合得到被检人员的实际体温，具体计算过程如下：
取原始数据函数：f1＝mat[4:-4,8:-8]；
取中间16*16函数：f2＝f1[4:-4,8:-8]；
取额头部分函数：f3＝f2[0:3]；
取额头部分最高的三个温度值的平均数函数：f4＝avg(f3)；
拟合函数：fitting＝k3*dis3+k2*dis2+k1*dis+k0，此函数是经过大量实验所得数据拟合所得；
根据距离信息拟合得到被检人员的实际体温：temp＝f4+fitting(distance)。
在该计算过程中，通过数据处理单元2、红外测温探头4和红外测距探头5配合对被检人员的距离信息和温度信息进行测量，在短时间内多次测量通过取均值和补偿拟合等算法对实测温度值进行校正，能够输出较精确的测量温度。
实施例2
本实施例提供了一种使用实施例1所述体温检测系统的体温检测装置，即本实施例将实施例1所述体温检测系统结构化。本实施例优选识别检测单元3的数据为三套，其具体结构为：包括壳体1和可伸缩架8，壳体1具有一定厚度和容纳空间，可伸缩架8分别设置在壳体1的两侧，可伸缩架8可收缩在壳体1内，也可从壳体1内伸出。其中一套识别检测单元3和数据处理单元2均安装在壳体1内，另两套识别检测单元3分别安装在两个可伸缩架8上。壳体1上开设有分别与红外测温探头4、红外测距探头5、虹膜识别探头6和摄像探头7相对应的孔。实际使用时，将两个可伸缩架8从壳体1内伸出，即可同时对三个被检人员进行体温检测。另外，若需要同时对更多被检人员进行体温检测，可通过增大壳体1的体积和增加可伸缩架8的长度来实现。
本实施例中，所述可伸缩架8包括竖向设置的侧板和两根分别固定在侧板两端的横板，识别检测单元3固定在两根横板之间。为了增强可伸缩架8的稳固性，还可在两根横板之间设置加强筋。
进一步的，所述壳体1的侧面开设有槽孔，壳体1内设置有上下两条轨道，该两条轨道分别位于数据处理单元2的上方和下方，可伸缩架8的两根横板通过槽孔和轨道安装在壳体1内，并可沿轨道滑动。并且，两根横板端部设置有可拆卸的限位件，防止可伸缩架8在从壳体1内伸出时与壳体1脱离。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。

Claims (7)

1.一种同时检测多人的体温检测系统，其特征在于：包括数据处理单元(2)和多套均与数据处理单元(2)连接的识别检测单元(3)，数据处理单元(2)与多套识别检测单元(3)配合同时对多个被检人员进行体温检测；所述识别检测单元(3)包括摄像探头(7)、虹膜识别探头(6)、红外测温探头(4)和红外测距探头(5)，所述数据处理单元(2)包括处理模块(9)、图像采集模块(10)、存储模块(11)、显示报警模块(12)和网络通信模块(13)，红外测温探头(4)与温度补偿模块(18)连接，摄像探头(7)与图像采集模块(10)连接，处理模块(9)分别与图像采集模块(10)、虹膜识别探头(6)、红外测距探头(5)、存储模块(11)、显示报警模块(12)和网络通信模块(13)连接；其中，
图像采集模块(10)与摄像探头(7)配合用于采集被检人员的标志信息；
虹膜识别探头(6)用于采集被检人员的虹膜信息；
红外测温探头(4)用于采集被检人员的体温信息；
红外测距探头(5)用于采集被检人员的距离信息；
处理模块(9)用于根据体温信息和距离信息计算出被检人员的体温值；
存储模块(11)用于存储被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值；
显示报警模块(12)用于显示被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值；
网络通信模块(13)用于向远端服务器和/或移动终端上报被检人员的标志信息、虹膜信息和体温值，并接受远端服务器和/或移动终端的访问。
2.根据权利要求1所述的一种同时检测多人的体温检测系统，其特征在于：所述的数据处理单元(2)还包括温度补偿模块(18)，温度补偿模块(18)分别与红外测温探头(4)和处理模块(9)连接，用于处理模块(9)在计算时修正体温值。
3.根据权利要求1所述的一种同时检测多人的体温检测系统，其特征在于：所述摄像探头(7)通过USB连线与图像采集模块(10)连接，所述红外测温探头(4)通过USB连线与温度补偿模块(18)连接，所述虹膜识别探头(6)和所述红外测距探头(5)分别通过USB连线与处理模块(9)连接。
4.根据权利要求1所述的一种同时检测多人的体温检测系统，其特征在于：所述标志信息包括被检人员唯一的二维码信息和面部信息。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种同时检测多人的体温检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：先控制多套识别检测单元(3)中的图像采集模块(10)和/或虹膜识别模块同时采集多个被检人员的标志信息和/或虹膜信息，再将采集的标志信息和/或虹膜信息与存储模块(11)中存储的标志信息和/或虹膜信息进行比对，识别出当前被检人员的身份信息；
步骤二：控制多套识别检测单元(3)中的红外测温探头(4)和红外测距探头(5)同时采集多个被检人员的体温信息和距离信息，并将采集到的体温信息和距离信息发送给处理模块(9)；
步骤三：处理模块(9)根据接收到的体温信息和距离信息计算出多个被检人员的体温值，得出被检人员的体温值后，一方面通过显示报警模块(12)进行显示，且若有被检人员的体温值超出设定值时，显示报警模块(12)发出语音报警；另一方面，处理模块(9)将被检人员的体温值存储在存储模块(11)中，完成当前被检人员的检测。
6.根据权利要求5所述的一种同时检测多人的体温检测方法，其特征在于：所述存储模块(11)中存储的标志信息和/或虹膜信息由被检人员预先通过图像采集模块(10)和/或虹膜识别模块注册得到。
7.根据权利要求5所述的一种同时检测多人的体温检测方法，其特征在于：所述红外测温探头(4)为具有32*24个测温点的红外阵列温度传感器，所述处理模块(9)在检测时取中间16*16个测温点的数据，然后将温度在25～40之间的取出来，再取出额头部分最高的三个温度值计算平均值得到原始温度,最后对原始温度进行拟合得到被检人员的实际体温，具体计算过程如下：
取原始数据函数：f1＝mat[4:-4,8:-8]；
取中间16*16函数：f2＝f1[4:-4,8:-8]；
取额头部分函数：f3＝f2[0:3]；
取额头部分最高的三个温度值的平均数函数：f4＝avg(f3)；
拟合函数：fitting＝k3*dis3+k2*dis2+k1*dis+k0；
根据距离信息拟合得到被检人员的实际体温：temp＝f4+fitting(distance)。
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