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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