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[入门] 聊一聊非接触测温

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。

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。

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：

可穿戴式测温装置

人脸识别的缉疫犬

非接触快速测温打印系统

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？

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。

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。