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抗击疫情的黑科技:非接触式热成像高精准人体测温

资讯要闻    发布于:2020-02-13

疫情肆虐,又正值春运人员流动高峰期,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、商超、企业等人员密集地纷纷采用非接触式的无感测温的方式,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,是如何实现快速精确的测量体温呢?
  一、热成像摄像机:非接触式测温
  在自然界中,物体温度高于绝对零度(-273℃)就会辐射电磁波,而红外线是电磁波最为广泛的一种存在形式。
  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,仅靠一台热成像摄像机测量人体体温,精度是远远不够的,难以满足当前疫情防控需要。
  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。
  日前,包括浙江大华等公司已于年前成功研发完成热成像测温系统(热成像相机+黑体),可实现远距离、大面积检测,在30℃~45℃测量范围内,测温精度高达±0.3℃,一旦发现异常体温人员,系统自动预警,并启动复查方案。
  据悉在疫情爆发时,该公司已将热成像测温系统已在上海火车站投入使用,上海虹桥机场及上海浦东国际机场也已成功试用。




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