防疫黑科技:非接触式热成像人体测温系统

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发表时间:2020-03-31 15:50作者:kdacctv

疫情肆虐,正处于春节人流高峰。为避免检查工作人员与人流直接接触发生反复交叉感染,各地在火车站、地铁、机场、码头、客运站等交通枢纽以及医院、超市等都采用了非接触式测温仪测温方式,实行人员体温检测,快速筛查疑似患者,同时实现人员快速高效通行,控制人群聚集,降低交叉感染风险,对防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情具有重要意义。


那么,不用体温计,也没有接触的情况下,如何实现快速准确的体温测量呢?


一、热成像摄像机:非接触式测温仪


非接触式测温仪温度测量在自然界中,当物体温度高于绝对零度(-273℃)时,会辐射电磁波,而红外线是电磁波最普遍存在的形式。

热成像摄像机就是通过采集物体发出的红外电磁波,将红外信号转化成电信号,再通过信号处理系统将辐射能量即温度通过不同灰度显示出来,灰度的不同代表温度不同从而计算出物体温度,并输出便于肉眼识别的伪彩色图像。

这样,热成像摄像机就很好的解决了传统测温需要人员近距离接触的问题,实现非接触式测温,减少交叉感染的风险。

针对此次疫情,根据官方权威发布平台发布的《新型肺炎防控知识手册》,新型冠状病毒肺炎早期临床表现出现体温≥37.3℃的人员应到当地指定医疗机构进行排查、诊治。

而热成像摄像机在理想稳定工作环境状态下,设备稳定性精度最高仅能做到±0.5℃,受设备内部及外部的环境影响,如风吹、空调、人行经过等造成环境温度扰动,实际工作中误差将达到±1℃,甚至更高,无法达到界别37.3℃的防控初步筛选疑似患者的标准。

因此,仅用一台热成像仪测量人体体温的精度远远不能满足当前防疫工作的需要。


二、 黑体:测温的“标尺”


黑体,作为标定红外系统的基准源,能够吸收外来的全部红外电磁波,并且不会产生任何反射与透射,但是可以向外辐射红外电磁波的理想化物体,即黑体的辐射率与吸收率为1,透射率为0。

也就是说,绝对黑体只发射红外电磁波,但不反射外界环境的电磁波,使其辐射情况只于温度有关,有效避免外界环境干扰以及自身材料影响。

当然,在自然界中不存在完全理想化的黑体。实际工业应用中,黑体的辐射率只能做到无限接近于1,目前通用的黑体辐射率为0.95、0.97和0.99以及用于检测的标准源黑体辐射率近似为1。

尽管如此,按照国家标准《GBT 19146-2010 红外人体表面温度快速筛检仪》要求,在规定的工作环境中,筛选仪器的试验误差应不大于0.4℃,黑体的加入即可轻松实现。


三、热成像+黑体:±0.3℃高精度,对疫情负责


无感测温作为初筛,主要目的是筛查出疑似的“漏网之鱼”,但如果测温温差过大,或造成体温数据查看管理困难,使用效果大打折扣。

通过将黑体设置在热成像视野范围内,利用黑体的特性开展测温标定,建立灰度与温度的准确对应关系,进行测量温度实时校正,将视频画面和个人体温对应显示,大幅度提高人体测温的测温精度,减少测温误差到±0.3℃,精准测温便于工作人员管理排查,做到早发现、早隔离、早治疗,切实、有效的控制传染源,这是对社会负责任,更是对整个疫情防控负责。


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