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      抗击(jī)疫情的黑(hēi)科技(jì):非接触式热成像(xiàng)高精准(zhǔn)人体测温

      2020/02/02雷锋网552

      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(zhí)接接触发生反复交叉感染,各地在(zài)火车站(zhàn)、地铁、机场、码头、客运站等交通枢纽,以及医院、商超、企业(yè)等人员(yuán)密(mì)集地纷纷采(cǎi)用(yòng)非接触式的无感测温的方(fāng)式,实行人员体温检测,快速筛查(chá)疑似患者,同(tóng)时(shí)实现人员快速(sù)高效(xiào)通(tōng)行,控制人群(qún)聚集,降低(dī)交叉感染风险,对防控新型冠状病毒(dú)感染(rǎn)的肺炎疫(yì)情具有(yǒu)重要意义。

      那么(me),不(bú)用体(tǐ)温计(jì),也没有接触(chù),是如何(hé)实现快速(sù)精确(què)的测(cè)量体温呢?

      一、热成像摄像机:非(fēi)接触式(shì)测温

      在自然(rán)界中(zhōng),物体温度高于绝对零度(-273℃)就会辐射电磁波,而(ér)红外线是电(diàn)磁(cí)波最为广泛的一种(zhǒng)存在形式。

      热(rè)成像摄像(xiàng)机就是通过采集物(wù)体发出的红外电(diàn)磁(cí)波,将红外信号转化成电信号,再(zài)通过信号(hào)处理系统将辐射能量即温度通过(guò)不(bú)同灰度显示出来,灰度的(de)不同代表温(wēn)度(dù)不同从(cóng)而(ér)计算出物(wù)体温度,并输出便于肉眼(yǎn)识别的(de)伪彩(cǎi)色图像。

      这样,热(rè)成像摄像(xiàng)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(fēi)接触(chù)式测温,减少交(jiāo)叉感染的风险。

      针对此次疫情,根据官方(fāng)权威发布平台(tái)发布的《新型(xíng)肺炎防控知(zhī)识手册》,新型冠状病毒肺炎早期(qī)临床表现出(chū)现体温≥37.3℃的(de)人员(yuán)应到当(dāng)地指定医(yī)疗机构进行排查(chá)、诊治。

      而热成像摄(shè)像机在理想稳定工作环境状态下,设备(bèi)稳定性精度最高仅能做到±0.5℃,受设(shè)备内部(bù)及外部的环境(jìng)影响,如风吹、空调、人(rén)行(háng)经(jīng)过等造成环境温度扰动(dòng),实际(jì)工作中误差将达到±1℃,甚至更(gèng)高,无(wú)法达到界别37.3℃的防控初步筛选(xuǎn)疑似患者(zhě)的标准(zhǔn)。

      因(yīn)此(cǐ),仅靠一台热成像摄(shè)像机测(cè)量人(rén)体体温,精度是远远不够的,难(nán)以满足当前疫(yì)情防控需(xū)要(yào)。

      二、 黑体:测温(wēn)的“标尺”

      黑(hēi)体,作为(wéi)标定红外系统的基准源(yuán),能够吸收外来的全部(bù)红(hóng)外电磁(cí)波,并且不会产(chǎn)生任何反射与(yǔ)透(tòu)射(shè),但是可以向(xiàng)外辐射(shè)红外(wài)电磁波的理想(xiǎng)化物体(tǐ),即黑体的辐(fú)射率与吸收率(lǜ)为1,透射率为0。

      也就是说,绝对黑体只发射红外电磁(cí)波(bō),但不反射(shè)外界环境(jìng)的电磁波,使(shǐ)其辐射情况(kuàng)只(zhī)于温度有关,有(yǒu)效避免外界环境干扰以及自(zì)身材料影响(xiǎng)。

      当然,在自然界(jiè)中不存在完全理(lǐ)想化的黑体。实际工(gōng)业应用中,黑体的辐射率只能做到无限接近于1,目前通用(yòng)的黑体辐(fú)射(shè)率为(wéi)0.95、0.97和0.99以及用(yòng)于检测的标(biāo)准(zhǔn)源黑(hēi)体辐射率近似为1。

      尽管如此,按照国家(jiā)标准《GBT 19146-2010 红外人体表面温度(dù)快速筛(shāi)检仪》要求(qiú),在规定的(de)工作环境中,筛选仪(yí)器的试验误(wù)差应不大于0.4℃,黑体的加入即可轻松实现。

      三、热(rè)成像(xiàng)+黑体:±0.3℃高精度,对疫情(qíng)负责(zé)

      无感测温作为初筛,主要目的是筛查出疑(yí)似的“漏网之鱼”,但如果(guǒ)测温(wēn)温差过大,或造成体温数据查看管理困(kùn)难(nán),使用效果大打折扣。

      通过将黑体设置在热(rè)成像视(shì)野范围(wéi)内,利用黑(hēi)体的特性开展测温标定,建立灰度与温(wēn)度的准确对应关系,进行测量温度实时校正,将视(shì)频画面和个(gè)人体温对应显示,大幅度提高人体测温的测(cè)温精度,减少(shǎo)测温误差(chà)到±0.3℃,精准测温便于工作人员管(guǎn)理(lǐ)排查,做(zuò)到(dào)早发现(xiàn)、早隔离、早(zǎo)治疗,切实、有效的(de)控制(zhì)传染(rǎn)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(sī)已于年前成功研发(fā)完成(chéng)热成像测温(wēn)系统(热成像相(xiàng)机+黑体),可实现(xiàn)远距离、大面积检测,在30℃~45℃测(cè)量范围内,测(cè)温精度高达±0.3℃,一旦发现异常体温人员,系(xì)统自动(dòng)预警(jǐng),并启动复查方案。

      据悉在疫情爆发时,该公(gōng)司已将(jiāng)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(jí)上海浦东国际机场也已成(chéng)功试用。

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