一种黑体一体式体温测量装置及其检测方法与流程

1.本发明涉及光学测温技术领域，特别涉及一种黑体一体式体温测量装置及其检测方法。


背景技术：

2.近期，随着全球疫情的爆发，疫情检测技术随之快速发展，温度检测成为了较为普遍快速的检测手段之一。尤其是在人流量密集的公共场所，只靠人工手动检测容易漏检，检测效率低、检测覆盖率低。目前主要采用红外测温仪进行扫描监测，然而传统的红外热像仪测温精度低，往往还需要进行黑体标定。当需要系统实现温度的准确测量时，一般需要处于红外探测视场范围内的辐射源黑体作为基准温度，利用目标与黑体的温度差值，计算目标的绝对温度值。然而，现有技术中黑体设备与红外摄像机处于分离工作的状态，在测量现场需要固定黑体、相机各自的位置，设备架设困难，而且在测量过程中需要用户在指定的测试区域，测量使用不灵活，而且测量质量容易受到干扰。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种黑体一体式体温测量装置及其检测方法,该黑体一体式体温测量装置及其检测方法可以很好地解决上述问题。
4.为达到上述要求本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种黑体一体式体温测量装置及其检测方法，包括红外测温模组，用于测量目标人员体温；黑体模组，用于校正所述红外测温模组的测量值；外罩本体，为所述黑体模组和所述红外测温模组提供防护，所述外罩本体对应所述黑体模组设有活动位；驱动模组，用于驱动所述黑体模组离开或复位所述活动位；吹风模组，用于形成阻止环境中的灰尘杂物进入所述辐射端口内的风墙，所述吹风模组集成有加热模块以及风墙温度获取模块；黑体温度探测模组，设于所述黑体模组上，用于获取所述黑体模组的实时温度；环境温度探测模组，设于所述外罩本体上，用于获取环境中的实时温度；后台处理终端，所述红外测温模组、所述黑体模组、所述驱动模组、所述吹风模组、所述黑体温度探测模组和所述环境温度探测模组均与所述后台处理终端电连接；所述黑体模组和所述红外测温模组上下相对设置；当所述黑体模组处于工作状态时，其离开所述活动位且位于所述红外测温模组的前上方，当所述黑体模组处于非工作状态时，其复位至所述活动位。
5.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，装配到位时，所述黑体温度探测模组与所述环境温度探测模组不相邻。
6.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述黑体模组包括
黑体本体、封盖所述黑体本体的辐射端口的活动封盖，和驱动所述活动封盖移动以开闭所述辐射端口的开合驱动单元。
7.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述的黑体一体式体温测量装置还包括安装所述黑体模组的黑体外壳，所述活动封盖呈圆盘状且对竖直转动设置在所述黑体外壳上，所述活动封盖上对应所述辐射端口偏心设置有窗口。
8.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述开合驱动单元包括驱动所述活动封盖转动的旋转电机，以及与所述旋转电机电连接的第一控制器，当所述活动封盖旋转到位时，所述窗口与所述辐射端口正对。
9.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述驱动模组设于所述活动位上；所述驱动模组包括水平设置的伸缩杆，和驱动所述伸缩杆伸缩的伸缩驱动单元；所述伸缩杆的一端与所述外罩本体连接，另一端与所述黑体模组连接。
10.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述伸缩驱动单元包括驱动所述伸缩杆伸长或缩短的丝杆，和驱动所述丝杆转动的丝杆电机，以及与所述丝杆电机电连接的第二控制器；所述伸缩杆内轴向设置有容纳所述丝杆的容纳腔，所述丝杆设于所述伸缩杆内，所述丝杆的两端均螺接有连接座，所述连接座与所述伸缩杆固定连接。
11.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述伸缩杆内设有风道，所述风道的出风口靠近所述黑体模组，所述吹风模组包括往所述风道内鼓风的风机，和与所述风机电连接的第三控制器。
12.本发明所述的黑体一体式体温测量装置及其检测方法，其中，所述出风口竖直朝下且其呈长条状且沿左右方向开设，所述伸缩杆上位于所述出风口的两侧均设有导风板。
13.本发明还提供一种黑体一体式体温测量装置的检测方法，所述方法包括以下步骤：通过所述黑体温度探测模组、所述环境温度探测模组以及风墙温度获取模块分别获取所述黑体模组、周围环境以及风墙的温度t1、t2和t3；通过所述后台处理终端算出所述t1与所述t2的差值δta，以及t3与t2的差值δtb；根据所述δta调节所述黑体模组的当下温度值并保持恒定；根据δtb通过所述加热模块调节风墙的温度值，保持所述δtb小于5；通过所述红外测温模组获取目标检测人员的体温。
14.本发明的有益效果在于：整体结构简单，使用方便，解决了传统测温设备中黑体安装固定不方便，使用不灵活的缺点，而且整体测量精度得到了极大的提升，而且将黑体集成到红外测温仪上，温度反馈从黑体表面测温直接反馈，设备整体体积小、功耗低，部署时无需为黑体专门设置安装支架，可以快速搭建测温通道，实现人员温度信息等初步筛选。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：图1是本发明黑体一体式体温测量装置的内部结构示意图。
16.图2是本发明黑体一体式体温测量装置的黑体模组内部结构示意图。
17.图3是本发明黑体一体式体温测量装置的黑体模组正视图。
18.图4是本发明黑体一体式体温测量装置的正视图。
19.图5是本发明黑体一体式体温测量装置的驱动模组内部结构示意图。
20.图6是本发明黑体一体式体温测量装置的检测方法的流程图。
具体实施方式
21.本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0023]“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0024]
而且，表示方位的术语“上、下、左、右、上端、下端、纵向”等均以本方案所述的装置或设备在正常使用时候的姿态位置为参考。
[0025]
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0026]
本发明较佳实施例的黑体一体式体温测量装置，如图1-5所示，包括红外测温模组1，设置在检测通道上，用于测量目标人员的体温，一般的，红外测温模组1采用配置有人脸识别功能的红外热成像仪，以实现对温度异常的人员留档，方便防疫人员进行源头追踪，可在第一时间内找到相关人员；本装置还包括黑体模组2，用于校正红外测温模组1的测量值，进而提高红外测温模组1的测量精度，相对于没有黑体标定的情况，测量精度可从原有的
±
0.5℃提升到
±
0.1℃；本装置还包括外罩本体3，为黑体模组2和红外测温模组1提供防护，具体的，外罩本体3包覆在黑体模组2和红外测温模组1的外侧，进一步在外罩本体3内对应黑体模组2设有活动位，以方便黑体模组2移动；本装置还包括驱动模组4，用于驱动黑体模组2离开或复位活动位，当使用工作时黑体模组2离开活动，进入到红外测温模组1的视野范围内，对红外测温模组1的测量进行标定，当不使用时，黑体模组2复位到活动位上，进而起到保护黑体的目的，同时可降低装置的整体体积，方便携带和安装，可大大提升防疫人员的操作便利性；
本装置还包括吹风模组5，用于形成阻止环境中的灰尘杂物进入辐射端口内的风墙，由于黑体模组2的辐射面一般是敞口式结构，而且黑体模组2一旦安装完毕后便是24小时时时工作，且公共场合的空气中漂浮的灰尘颗粒杂物较多，长时间的连续工作会造成黑体模组2的黑体空腔15内积尘，进而会导致红外测温模组1的标定错误，使得测量精度下降，进一步会导致目标检测人员的检测体温于实际值发生很大的误差，最终会造成体温异常人员也可通过安检，为防疫工作带来麻烦，而本方案通过风墙设置在辐射端口的前侧可有效防止环境中的灰尘颗粒进入黑体空腔15，保证其内部的洁净程度，而且不会影响红外测温模组1的图像获取的质量，进一步保证测量数据的真实性和稳定性，更进一步的，吹风模组5集成有加热模块6以及风墙温度获取模块7，以实现风墙的输出温度得到及时反馈，实现环境温度自适应功能，保证了系统的稳定性，避免风墙与环境空气的温差过大造成二者交界面的密度过大引起的光线折射情况，进而影响红外测温模组1的图像采集质量；此外，吹风模组5可根据风墙温度获取模块7获取的温度数据实时调节吹风的的速度，进而起到调节风墙与周围空气的压强差，进而避免存在过度压强差对红外测温模组1的入射光线产生折射的负面影响，进一步提高图像获取的质量，进而使得测量精度进一步提高。
[0027]
本装置还包括黑体温度探测模组8，设于黑体模组2上，用于获取黑体模组2的实时温度，此外，还用于获取当黑体模组2处于工作状态下的所处位置的第一环境温度；本装置还包括环境温度探测模组9，设于外罩本体3上，用于获取环境中的实时温度，即检测不同于第一环境温度的第二环境温度；本装置还包括后台处理终端（图未示），红外测温模组1、黑体模组2、驱动模组4、吹风模组5、黑体温度探测模组8和环境温度探测模组9均与后台处理终端（图未示）电连接；台终端为装置工作时各个流程步骤提供算力，具体的例如通过对比第一环境温度和第二环境温度，获取二者的差值，进而以确保基于的环境温度真实有效，相比较测量单一位置点的环境温度，可有效避免误测的情况发生，保证系统运行的稳定性和可靠性。
[0028]
黑体模组2和红外测温模组1上下相对设置；当黑体模组2处于工作状态时，其离开活动位11且位于红外测温模组1的前上方，当黑体模组2处于非工作状态时，其复位至活动位11，实际使用时，红外测温模组1一般由高脚架支撑在1.5m到1.8m的高度位置上，当测量人体体温时一般时通过抓取头部人脸的图像，采用俯拍的角度，通过将黑体模组2和红外测温模组1上下排布，可防止在红外测温模组1抓取目标检测人员的人脸图像时图像获取不全面，造成人脸抓拍被黑体模组2遮挡的情况发生。
[0029]
本装置整体结构简单，使用方便，解决了传统测温设备中黑体安装固定不方便，使用不灵活的缺点，而且整体测量精度得到了极大的提升，而且将黑体集成到红外测温仪上，温度反馈从黑体表面测温直接反馈，设备整体体积小、功耗低，部署时无需为黑体专门设置安装支架，可以快速搭建测温通道，实现人员温度信息等初步筛选。
[0030]
优选的，装配到位时，黑体温度探测模组8与环境温度探测模组9不相邻，以降低彼此的干扰。
[0031]
优选的，黑体模组2包括黑体本体21、封盖黑体本体21的辐射端口12的活动封盖22，和驱动活动封盖22移动以开闭辐射端口12的开合驱动单元23，进一步的，本装置还包括安装黑体模组2的黑体外壳13，活动封盖22呈圆盘状且对竖直转动设置在黑体外壳13上，具
体的，黑体本体呈桶状结构且其底面凸设有反射圆锥面1a，黑体本体的内侧壁上垂直设有碳纳米管1b，黑体探测探测模组8嵌设在黑体本体的底部且且背离黑体本体的一端穿出黑体外壳，活动封盖22上对应辐射端口12偏心设置有窗口14，其中，开合驱动单元23包括驱动活动封盖22转动的旋转电机2a，以及与旋转电机2a电连接的第一控制器2b，该第一控制器2b与后台处理终端（图未示）电连接，用于接收控制旋转电机2a的指令。
[0032]
其中，当活动封盖22旋转到位时，窗口14与辐射端口12正对，而当装置处于非工作时间或停机状态时，通过旋转电机2a驱动活动杆封盖旋转使窗口14移开辐射端口12，进而将黑体空腔15完全封闭，避免杂物进入，具体的，活动封盖22的边缘设有配合旋转电机2a的齿纹，该设计方式可避免黑体本体21与旋转电机2a的安装位置产生冲突，布局更加合理，进一步的，驱动模组4设于活动位11上；驱动模组4包括水平设置的伸缩杆41，和驱动伸缩杆41伸缩的伸缩驱动单元42；伸缩杆41的一端与外罩本体3连接，另一端与黑体模组2连接，通过伸缩驱动单元42与伸缩杆41的配合，可实现黑体模组2的自动打开与复位，无需人为操作。
[0033]
进一步的，伸缩驱动单元42包括驱动伸缩杆41伸长或缩短的丝杆4a，和驱动丝杆4a转动的丝杆电机4b，以及与丝杆电机4b电连接的第二控制器4c；伸缩杆41内轴向设置有容纳丝杆4a的容纳腔16，丝杆4a设于伸缩杆41内，丝杆4a的两端均螺接有连接座17，连接座17与伸缩杆41固定连接，当丝杆4a转动时，可带动连接座17和伸缩杆41靠近黑体模组2的一端移动，进而实现黑体模组2的展开或复位，其中，第二控制器4c与后台终端电连接。
[0034]
优选的，伸缩杆41内设有适配吹分模组的风道18，风道18与容纳腔16可一体设置，也可分体设置，风道18的出风口19靠近黑体模组2，具体的，出风口19位于辐射端口12的上方，实现由上而下的吹风，吹风模组5包括往风道18内鼓风的风机51，和与风机51电连接的第三控制器52，此外，也可采用外置导管将风机51的风送至黑体模组2的上方，需要说明的是，第一控制器2b和第二控制器4c均可采用市面上常规的单片机实现，比如cortex-m3或msp430等，可实现与后台终端互相传输数据指令等功能。
[0035]
优选的，出风口19竖直朝下且其呈长条状并沿辐射端口12的左右方向开设，长度与辐射端口12的左右宽度相同，伸缩杆41上位于出风口19的两侧均设有导风板20，进一步的，黑体外壳13上对应辐射端口12的上方设有朝向导风板20的延伸部13a，以避免黑体模组2上方的灰尘杂物被意外吹进黑体空腔15内。
[0036]
本发明较佳实施例的黑体一体式体温测量装置的检测方法，如图6所示，该方法包括以下步骤：s10通过黑体温度探测模组8、环境温度探测模组9以及风墙温度获取模块7分别获取黑体模组2、周围环境以及风墙的温度t1、t2和t3，以为体温检测的步骤做准备；s20通过后台处理终端（图未示）算出t1与t2的差值δta，以及t3与t2的差值δtb；s30根据δta调节黑体模组2的当下温度值并保持恒定；s40根据δtb通过加热模块6调节风墙的温度值，保持δtb小于5，以保证风墙与周围环境的温差仪器压强差保持在合理范围内，降低风墙对红外测温模组1的测量精度影响，可进一步提升测量精度；s50通过红外测温模组1获取目标检测人员的体温，并通过显示单元或者语音播报单元向工作人员。
[0037]
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，
而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。