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[入门] 聊一聊非接触测温

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      今年的新冠疫情一度让口罩和额温枪一度成为了抢手货。今天呢不聊口罩,聊一聊额温枪。作为额温枪的核心零部件红外传感器和芯片更是卖到了脱销。东兴证券研报称,国内额温枪大部分组件可由本土厂商提供,但红外传感器产品多依赖海外进口。目前主流产品基本采用的比利时进口MLX9064传感器,价格已从平时的2元-3元涨到200元左右,涨幅达100倍。下图即为ML9064。
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制作额温枪的核心部件——红外传感器

在DF商城上目前有这样几款测温模块。其中后面两块为90614系列。

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SEN0206(MLX90614-BCC)

SEN0206
SEN0263
其中前一款由于其较大的视场(FOV=35°),更适合商业级应用中,工业级别推荐使用SEN0263(MLX90614-DCI),探测距离更远。而围绕着抗疫主题社区里也出现了不少测温的创客作品。

社区里的测温创客作品:
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可穿戴式测温装置

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人脸识别的缉疫犬

高烧演示.gif
非接触快速测温打印系统
纪律.jpg
非接触测温仪器

       但是这些测温装置都存在一个重要的问题,就是测量温度不准,很难在实际生活中投入应用,而我们学校门口就有一套测温装置。他的测试效果相对高效。这又是为什么呢?
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那么这些红外测温的工作原理是什么样的呢?
       任何温度高于绝对零度-273.15℃的物体都在不停地发射红外辐射。红外辐射是一种电磁波,波长范围在0.7um-1000um,人眼看不见且不同温度对外辐射的波长不一样。吸收红外辐射后,热敏感材料温度会升高,进而根据相应的温度情况进行计算得到对应的温度信息。对于人体而已,体内温度相对是恒定的(具体内容:额头温度:35.8℃~37.8℃,脸部温度:32℃~36℃)。如果我们使用单点的测温模块去测量物体表面的温度,测得的结果受外部条件影响较大,而对于热成像则是通过检测人表面热辐射进行测温,基于人体测温大数据,通过测温算法映射为人体温度。

影响测温准确的因素呢?
      传感器量程:传感器量程,既传感器可以测得的温度范围。工业传感器的量程普遍是从-20℃到150℃,同一款传感器量程越大也就意味着误差越高。而如果把人脸测温传感器量程定制为26.6到48.7,通过算法优化到环境温度20~30℃,距离30~50cm,2秒测量时间(无需黑体),精度±0.3℃。
      测温算法:目前市面上大多厂家测温方法是现场根据额温枪(每个人的温度本身就有差异)得到值来手动修正传感器的相对温度值,环境温度变一次就需要要校准一次,个体温度有差异的人体温度也存在不确定性。而热成像则是使用算法通过检测人表面热辐射进行测温,基于人体测温大数据,通过测温算法映射为人体温度。说白了就等于多点取值,应用算法模型,求出一个最接近的值。相对来说这种测温的效率更高。

热成像是否需要黑体?
        黑体模式:黑体是一个校准设备,可以设置温度值,是标准的温度源,热成像设备以黑体的温度为准进行校准。热像仪搭配黑体进行实时校准(黑体布设在热像仪对面,保证黑体正面出现在热像仪画面中),保证测温精度在较高的水准上(±0.3℃精度)。 黑体只需要供电即可,无需联网。
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        人体体温模式,替代黑体实时校准就是测温公司的测温算法,测温算法需要在不同环境温度中测出热像仪探测的表面温度、人体实际温度大量原始数据,然后根据人体体温原理进行深度学习得出温度偏移表,温度偏移表是每家测温公司的核心所在。

为什么测温要安排一个通道?
       热成像的安装环境是在室内(与外界相对隔离的区域),环境温度20~30℃,阳光、风力、冷空气、空调冷暖风等因素容易对人体体表温度和设备工作状态带来影响,从而导致测温的体表温度与真实人体体温存在偏差。而对于学校而言在学生进校前就要检测学生体温。因此在室外直通区域、室外门口区域等,建议在相应区域临时搭建测温通道,人工制作一个相对稳定的测温环境。这就是测温仪器安装在通道里的目的。
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DFrJ5KYVQaH  中级技匠

发表于 2020-4-7 08:24:36

好知识,学习中
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gada888  版主

发表于 2020-4-17 09:13:56

有想法
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20060606  初级技匠

发表于 4 小时前

门口的那种热成像也有不准的,有一次我反复经过,第一次40度,第二次30度……
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