一种红外测温方法及相关装置与流程

1.本技术涉及红外测温技术领域，特别涉及一种红外测温方法；还涉及一种红外测温装置、设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.目前，单区域红外传感器非接触式测温方案所能实现的最大测温距离一般在30厘米左右。如果距离增大，测试误差会显著增加。参考图1所示的红外传感器测温的原理示意图，物体辐射的红外波段的光进入红外传感器内部，被热电堆接收，并将温差转化为电信号。对于红外传感器，一般会有一个fov即视角来控制入射的红外波段的光的角度。fov越小，温度测量范围越远。如图1所示，当人脸距离红外传感器比较近时，红外传感器的fov在人脸处投射出的区域完全在人脸范围内。当人脸远离红外传感器，则红外传感器的fov在人脸处投射出的区域会大于人脸面积，此时来自背景的红外光会被红外传感器接收到，从而导致测试误差。
3.因此，如何拓展红外测温的距离而不会导致测量误差已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种红外测温方法，能够拓展红外测温的距离而不会导致测量误差。本技术的另一个目的是提供一种红外测温装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种红外测温方法，包括：
6.获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；
7.获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；
8.识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；
9.根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
10.可选的，所述识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离包括：
11.依据l＝l1*d1/d2计算得到所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离；
12.l表示所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，l1表示所述红外传感器与所述被测对象的第一目标部位在显示屏上的位置的中心点的距离，d1表示所述第一目标部位的间距的二分之一，d2表示所述显示屏上所述第一目标部位的间距的二分之一。
13.可选的，所述第一目标部位为所述被测对象的瞳孔。
14.可选的，所述根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域
的面积包括：
15.依据r＝l*tan(α/2)计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径；
16.根据所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径，计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的面积；
17.r表示所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径，l表示所述红外传感器与所述被测对象的脸部的距离，α表示所述红外传感器的视角。
18.可选的，所述根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度包括：
19.依据计算得到被测对象的温度；
20.t表示所述被测对象的温度，t1表示所述红外传感器采集到的温度值，t2表示所述环境温度传感器采集到的温度值，c0、c1与c2为系数，s1表示人脸面积，s2表示所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的面积。
21.可选的，所述根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积包括：
22.计算所述人脸图像中的第二目标部位的间距与所述第二目标部位实际的间距的比例关系；
23.根据所述比例关系以及所述人脸图像中的人脸面积，计算得到所述被测对象实际的人脸面积。
24.可选的，所述第二目标部位为所述被测对象的瞳孔。
25.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种红外测温装置，包括：
26.温度获取模块，用于获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；
27.第一面积计算模块，用于获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；
28.第二面积计算模块，用于识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；
29.温度计算模块，用于根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
30.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种红外测温设备，包括：
31.存储器，用于存储计算机程序；
32.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的红外测温方法的步骤。
33.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的红外测温方法的步骤。
34.本技术所提供的红外测温方法，包括：获取环境温度传感器采集到的温度值与红
外传感器采集到的温度值；获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
35.可见，本技术所提供的红外测温方法，不直接以红外传感器采集到的温度值作为被测对象的温度，而是综合考虑环境温度、人脸面积以及红外传感器在人脸处投射出的区域的面积，得到被测对象的温度，会从中剔除掉来自背景的红外光的影响，从而可以有效拓展测温距离同时不会导致测量误差。
36.本技术所提供的红外测温方法、设备以及计算机可读存储介质均具有上述技术效果。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
38.图1为本技术实施例所提供的一种红外测温原理图；
39.图2为本技术实施例所提供的一种红外测温方法的流程示意图；
40.图3为本技术实施例所提供的一种位置关系示意图；
41.图4为本技术实施例所提供的另一种位置关系示意图；
42.图5为本技术实施例所提供的一种区域关系示意图；
43.图6为本技术实施例所提供的一种红外测温装置的示意图；
44.图7为本技术实施例所提供的一种红外测温设备的示意图。
具体实施方式
45.本技术的核心是提供一种红外测温方法，能够拓展红外测温的距离而不会导致测量误差。本技术的另一个核心是提供一种红外测温装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。
46.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.请参考图2，图2为本技术实施例所提供的一种红外测温方法的流程示意图，参考图2所示，该方法包括：
48.s101：获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；
49.s102：获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；
50.本实施例借助环境温度传感器与红外传感器进行温度采集，借助摄像头进行图像
采集。获取环境温度传感器采集到的温度值以及红外传感器采集到的温度值的目的在于后续综合环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值，确定被测对象的温度。获取人脸图像的一个目的在于根据人脸图像确定被测对象实际的人脸面积，用于后续确定被测对象的温度。
51.在一些实施例中，根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积包括：
52.计算所述人脸图像中的第二目标部位的间距与所述第二目标部位实际的间距的比例关系；
53.根据所述比例关系以及所述人脸图像中的人脸面积，计算得到所述被测对象实际的人脸面积。
54.人脸图像中目标部位的间距与所述目标部位实际的间距之间具有一定的比例关系。计算得到所述人脸图像中的目标部位的间距与所述目标部位实际的间距的比例关系后，即可根据该比例关系与人脸图像中人脸的面积(等效为圆形)计算得到被测对象实际的人脸面积。
55.其中，在一些实施例中，所述第二目标部位为所述被测对象的瞳孔。
56.本实施例中第二目标部位为瞳孔。人脸图像中的瞳距可以通过图像识别、测量得到。被测对象实际的瞳距可以手动输入。
57.人脸图像中的瞳距与被测对象实际的瞳距的比例关系也是人脸图像中的人脸的半径与实际的人脸的半径之间的比例关系。由此，根据人脸图像中的人脸的半径与实际的人脸的半径之间的比例关系以及识别测量得到人脸图像中的人脸的半径，即可得到实际的人脸的半径，进而根据实际的人脸的半径计算得到被测对象实际的人脸面积。
58.可以明白的是，第二目标部位除了可以为瞳孔外，还可以为其他部位。例如眉、耳朵等。对此，可以进行差异性设置。
59.s103：识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；
60.本步骤旨在计算红外传感器在人脸处投射出的区域的面积，以进一步综合实际的人脸面积与红外传感器在人脸处投射出的区域的面积计算被测对象的温度。
61.在一些实施例中，识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离包括：
62.依据l＝l1*d1/d2计算得到所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离；
63.l表示所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，l1表示所述红外传感器与所述被测对象的第一目标部位在显示屏上的位置的中心点的距离，d1表示所述第一目标部位的间距的二分之一，d2表示所述显示屏上所述第一目标部位的间距的二分之一。
64.参考图3所示，图3中a点表示摄像头所在位置，同时也是红外传感器所在位置。gh显示屏的长度。d点与f点表示人脸中第一目标部位的实际位置，df即为第一目标部位的实际的间距，e点为d点与f点之间的中心点。m点与n点表示第一目标部位在显示屏上的位置，mn即为显示屏上第一目标部位的间距，o点为m点与n点之间的中心点。∠bac为摄像头的视角，假设为α1。
65.由此，ao＝go/tan(α1/2)。
66.另外，
△
amo与
△
adf为相似三角形，因此，mo/de＝ao/ae。
67.则，ae＝ao*de/mo。
68.ae即为l，ao即为l1，de即为d1，mo即为d2，故依据r＝l*tan(α/2)可以得到红外传感器与被测对象的脸部的距离。
69.其中，在一些实施例中，所述第一目标部位为瞳孔。
70.此时，l表示红外传感器与被测对象的脸部的距离，l1表示红外传感器与所述被测对象的瞳孔在显示屏上的位置的中心点的距离，d1表示实际瞳距的二分之一，d2表示显示屏上瞳距的二分之一。
71.同样可以明白的是，第一目标部位除了可以为瞳孔外，还可以为其他部位。例如眉、耳朵等。
72.在一些实施例中，所述根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积包括：
73.依据r＝l*tan(α2)计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径；
74.根据所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径，计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的面积；
75.r表示所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径，l表示所述红外传感器与所述被测对象的脸部的距离，α表示所述红外传感器的视角。
76.参考图4所示，pq表示红外传感器在ae距离处投射出的圆形区域的直径，pe表示红外传感器在ae距离处投射出的圆形区域的半径。∠paq为红外传感器的视角，也就是α。pe与ae之间的关系为：pe＝ae*tan(α/2)。
77.从而，红外传感器投射出的圆形区域的面积为：
78.s＝π*pe2＝π*[ae*tan(α/2)]2。
[0079]
s104：根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
[0080]
本步骤旨在综合环境温度传感器采集到的温度值即环境温度，红外传感器采集的温度值即人体温度、人脸面积以及红外传感器在人脸处所投射出的区域的面积，准确得到被测对象的温度。
[0081]
其中，在一些实施例中，所述根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度包括：
[0082]
依据计算得到被测对象的温度；
[0083]
t表示所述被测对象的温度，t1表示所述红外传感器采集到的温度值，t2表示所述环境温度传感器采集到的温度值，c0、c1与c2为系数，s1表示人脸面积，s2表示所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的面积。
[0084]
结合图5所示，图5中s1表示人脸面积，s2表示红外传感器投射出的圆形区域的面积。从红外传感器读取的温度值、人脸面积以及红外传感器投射出的圆形区域的面积之间具有如下关系：
[0085]
t1*c0＝b1s1 b2(s2-s1)。
[0086]
其中，c0是系数，与测试系统相关，为已知量。b1是s1区域单位红外辐射值(由s1区域的温度即人体温度t1确定)，b1＝c1*t1。b2是(s2-s1)这一环形区域单位红外辐射值(由环境温度t2确定)，b2＝c2*t2。c0、c1以及c2均是预先可以确定的，在红外测温过程中，在获取环境温度，从红外传感器读取温度，计算得到人脸面积以及红外传感器投射出的圆形区域的面积后，即可依据计算得到被测对象的温度。
[0087]
综上所述，本技术所提供的红外测温方法，包括：获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。本技术所提供的红外测温方法，不直接以红外传感器采集到的温度值作为被测对象的温度，而是综合考虑环境温度、人脸面积以及红外传感器在人脸处投射出的区域的面积，得到被测对象的温度，会从中剔除掉来自背景的红外光的影响，从而可以有效拓展测温距离同时不会导致测量误差。
[0088]
本技术还提供了一种红外测温装置，下文描述的该装置可以与上文描述的方法相互对应参照。请参考图6，图6为本技术实施例所提供的一种红外测温装置的示意图，结合图6所示，该装置包括：
[0089]
温度获取模块10，用于获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；
[0090]
第一面积计算模块20，用于获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；
[0091]
第二面积计算模块30，用于识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；
[0092]
温度计算模块40，用于根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
[0093]
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，第二面积计算模块30具体用于：
[0094]
依据l＝l1*d1/d2计算得到所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离；
[0095]
l表示所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，l1表示所述红外传感器与所述被测对象的第一目标部位在显示屏上的位置的中心点的距离，d1表示所述第一目标部位的间距的二分之一，d2表示所述显示屏上所述第一目标部位的间距的二分之一。
[0096]
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述第一目标部位为所述被测对象的瞳孔。
[0097]
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，第二面积计算模块30包括：
[0098]
半径计算单元，用于依据r＝l*tan(α/2)计算得到所述红外传感器在所述距离处
投射出的圆形区域的半径；
[0099]
面积计算单元，用于根据所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径，计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的面积；
[0100]
r表示所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的半径，l表示所述红外传感器与所述被测对象的脸部的距离，α表示所述红外传感器的视角。
[0101]
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，温度计算模块40具体用于：
[0102]
依据计算得到被测对象的温度；
[0103]
t表示所述被测对象的温度，t1表示所述红外传感器采集到的温度值，t2表示所述环境温度传感器采集到的温度值，c0、c1与c2为系数，s1表示人脸面积，s2表示所述红外传感器在所述距离处投射出的圆形区域的面积。
[0104]
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，第一面积计算模块20包括：
[0105]
比例关系计算单元，用于计算所述人脸图像中的第二目标部位的间距与所述第二目标部位实际的间距的比例关系；
[0106]
人脸面积计算单元，用于根据所述比例关系以及所述人脸图像中的人脸面积，计算得到所述被测对象实际的人脸面积。
[0107]
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述第二目标部位为所述被测对象的瞳孔。
[0108]
本技术所提供的红外测温装置，不直接以红外传感器采集到的温度值作为被测对象的温度，而是综合考虑环境温度、人脸面积以及红外传感器在人脸处投射出的区域的面积，得到被测对象的温度，会从中剔除掉来自背景的红外光的影响，从而可以有效拓展测温距离同时不会导致测量误差。
[0109]
本技术还提供了一种红外测温设备，参考图7所示，该设备包括存储器1和处理器2。
[0110]
存储器1，用于存储计算机程序；
[0111]
处理器2，用于执行计算机程序实现如下的步骤：
[0112]
获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
[0113]
对于本技术所提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本技术在此不做赘述。
[0114]
本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下的步骤：
[0115]
获取环境温度传感器采集到的温度值与红外传感器采集到的温度值；获取被测对象的人脸图像，并根据所述人脸图像计算得到所述被测对象实际的人脸面积；识别所述红外传感器与所述被测对象脸部的距离，并根据所述距离计算得到所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积；根据所述环境温度传感器采集到的温度值，所述红外传感器采
集到的温度值、所述人脸面积以及所述红外传感器在所述距离处投射出的区域的面积，计算得到所述被测对象的温度。
[0116]
该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0117]
对于本技术所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本技术在此不做赘述。
[0118]
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0119]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0120]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0121]
以上对本技术所提供的红外测温方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围。