紅外熱成像人體測溫布控系統

1.1 系統概述

2019年底武漢爆發新型冠狀病毒疫情，該病毒具有人傳人、醫務人員感染、一定範圍社區傳播特點，疫情已經擴散至全國各地。新型冠狀病毒的主要症狀之一是體溫異常，國家衛健委高級別專家組組長、中國工程院院士、國家呼吸系統疾病臨床研究專家鍾南山表示，新型肺炎存在人傳人現象，武漢減少輸出是非常重要的一個方面，武漢會有很嚴格的篩查檢測措施，特別是體溫檢測。隨著春節後工廠開工，學校開學，全國即迎來大規模人員流動，如何快速的對流動人員進行體溫篩查是十分迫切的需求。

熱成像測溫是通過非接觸方式檢測人體溫度，可以簡捷、安全、直觀、準確的查找、判斷人員是否存在體溫異常現象，迅速採取措施解決防止發熱人員流動。

1.2 系統架構

圍繞公共衛生突發事件下的人體測溫預警管控業務建設要求，測溫布控系統提供兩種應用模式。一種是快速布控篩查方案，一種是手持體溫篩查方案。

1.2.1 快速布控篩查方案

圖1 快速布控篩查方案拓撲圖

該模式主要用於對人流量較大的單個站點或出入口，快速布設本地組網的熱成像測溫攝像機，通過計算機上的報警管理軟體進行人行通道的測溫監測和實時報警。

對於突發公共衛生事件下，該模式可以用於對公共人員快速實施無感測溫，主動發現異常體溫人員，提高應急事件響應效率。

1.2.2 手持體溫篩查方案

圖2 手持體溫篩查方案示意圖

該模式下，為了便於管理人員機動靈活的對各個通道口的人員進行實時檢查。系統設計採用活體手持測溫熱像儀對待檢人員進行測溫，快速查看圖像和數據。

1.3 技術原理

熱成像測溫原理：

自然界中，一切物體只要其溫度高於絕對零度（-273℃）都能輻射電磁波。熱成像主要採集熱紅外波段（8μm-14μm）的光，來探測物體發出的熱輻射。熱成像把熱輻射轉化為灰度值，通過黑體輻射源標定得到的測溫算法模型（溫度灰度曲線）建立灰度與溫度的準確對應關係，從而來實現測溫功能。

熱成像體溫篩查：

熱成像體溫篩查是指通過熱像儀（非接觸式方式）初步對人體表面溫度進行檢測，超過正常體溫即判斷存在發燒的可能性，這種情況下建議複測；複測方法，建議使用耳溫槍或者水銀溫度計測溫。

對於人體而言，體內溫度相對是恆定的（具體內容：肛門溫度： 36.6℃～38℃；口腔溫度： 35.5℃～37.5℃；腋下溫度 ：34.7℃～37.3℃；耳蝸溫度： 35.8℃～38℃；額頭溫度： 35.8℃～37.8℃），但是人臉部溫度，由於流汗或者風吹影響，會有一定的變化。熱成像相機通過檢測人表面的熱輻射進行測溫，測溫結果也會隨著流汗或者風吹出現波動，因此熱成像體溫篩查系統建議用於室內相對穩定環境。

1.4 快速布控篩查方案系統組成

推薦場景：醫院、學校、公安、政府、企業園區、機場、火車站、客運站、地鐵站等安檢入口臨時布控、利舊改造。

1.4.1 人體測溫熱像儀（黑體）方案

系統組成：系統由前端人體測溫系統和後端視頻存儲伺服器或管理軟體組成。

前端人體測溫系統包括人體測溫熱像儀和高精度人體測溫黑體；

後端包括智能視頻存儲伺服器（I系列NVR）或者現場電腦安裝客戶端管理軟體。

系統拓撲圖如下：

圖3 人體測溫單點布控方案系統拓撲圖

業務流程：

圖4 人體測溫單點布控方案業務流程圖

系統功能：通過熱成像攝像機（非接觸式方式），初步對進入測溫範圍的人員進行人體溫度檢測。如發現溫度異常個體，熱成像攝像機觸發聲光報警（外接聲光報警），提醒現場工作人員進一步處置。

系統優勢：

1、智能補償：可根據環境參數自動補償測溫結果，保障測溫精度與篩檢率；

2、人臉檢測測溫：可有效排除非測溫目標幹擾；

3、人證合一：可快速鎖定體溫異常目標的身份，提高事前預警、事中處理、事後追溯的工作效率

方案清單：人體測溫套裝(含黑體) + 兩個三角架 + 電腦 +客戶端

1.4.2 活體測溫卡片機方案

系統組成：系統由前端人體測溫系統和後端視頻存儲伺服器或管理軟體組成。

前端人體測溫系統包括活體測溫卡片機；後端包括智能視頻存儲伺服器（I系列NVR）或者現場電腦安裝客戶端管理軟體。

系統拓撲圖如下：

圖5 活體測溫卡片機單點布控方案系統拓

業務流程：

圖6 活體測溫卡片機單點布控方案業務流

系統功能：通過熱成像攝像機（非接觸式方式），初步對進入測溫範圍的人員進行人體溫度檢測。如發現溫度異常個體，熱成像攝像機觸發聲光報警（外接聲光報警），提醒現場工作人員進一步處置。

系統優勢：

1、經濟實用，快速布控：針對突發事件可在固定出入口快速布控，事後可快速拆除

2、測溫精度保證：±0.5℃精度，滿足體溫初篩需求

方案清單：活體測溫卡片機 + 三角架 + 電腦 + 測溫客戶端

活體測溫卡片機焦距覆蓋面積對應表：

圖7 活體測溫卡片機焦距覆蓋面積對應表

1.5 活體手持測溫篩查方案系統組成：

為了便於執法人員機動靈活的對各個通道口的人員進行實時檢查。系統設計採用活體手持測溫熱像儀對待檢人員進行測溫，快速查看圖像和數據。

方案流程圖如下：

圖8 活體手持測溫方案流程圖

推薦場景：高速出口、車廂、機艙等靈活巡檢

方案清單：活體手持測溫熱像儀 (可根據需要選配 三角架）

圖9 活體手持測溫方案示意圖

方案優勢：

1、經濟實用，靈活巡檢：針對突發事件可在固定出入口快速投入使用

2、測溫精度保證：±0.5℃精度（10～35℃），滿足體溫初篩需求

1.6 功能介紹

北京尚邦紅外熱成像測溫布控系統具有以下特點：

1.6.1 溫度檢測功能

前端熱成像支持測量點、線、區域內的最高溫，最低溫，平均溫以及溫差，同時可以設定溫度閥值進行溫度報警聯動。測溫範圍：30℃～45℃，測溫精度可達±0.5℃。

1.6.2 雙光融合功能

人體測溫設備和卡片機具備熱成像和200萬可見光雙通道，並可進行雙光融合，測溫準確的同時成像效果良好。同時可以對溫度異常的個體進行拍照記錄。

多種預警溫度和報警溫度機制可設：

設置預警及報警的閾值。例如，報警規則選擇「高溫大於」，預警溫度設置為「36℃」，報警溫度設置為「37℃」，則當檢測到的溫度大於「36℃」時將產生預警，而當溫度大於「37℃」時將產生報警。