热成像系统和方法中的非接触式温度测量技术方案

一种系统和方法，包括：被配置为捕获场景的红外图像的图像捕获部件，以及被配置为识别图像中的目标、基于图像获取与目标关联的温度数据、评估温度数据和确定对应的温度分类并根据温度分类处理所识别的目标的逻辑器件。该逻辑器件识别人并在图像子集上跟踪人，基于神经网络识别的目标特征点在图像子集中识别目标的测量位置，并使用来自一个或多个捕获的热图像的对应值测量该位置的温度。该逻辑器件还被配置为使用温度数据计算目标的核心体温以确定目标是否发烧，并使用一个或多个黑体进行校准。准。准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热成像系统和方法中的非接触式温度测量
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月6日提交且题为“热成像系统和方法中的非接触式温度测量(NON
‑
CONTACT TEMPERATURE MEASUREMENT IN THERMAL IMAGING SYSTEMS AND METHODS)”的美国临时专利申请第63/006,063号的权益，通过引用将该申请的全部内容并入本文。
[0003]本申请要求于2020年10月12日提交且题为“热成像系统和方法中的非接触式温度测量”的美国临时专利申请第63/090,691号的权益，通过引用将该申请的全部内容并入本文。


[0004]本公开的一个或多个实施例总体上涉及非接触式温度测量，并且更具体地，例如，涉及用于接收和处理用于健康筛查应用的热数据的系统和方法。

技术介绍

[0005]热相机可用于测量人的表面温度，以帮助识别发烧的个体。热相机在某些受控环境中工作得相当好，但在公共场所、拥挤环境和其他人们自由移动的环境中部署非接触式热测量系统时面临挑战。其他问题出现在重要应用(例如在大流行病期间识别发烧的个体)中，其中，实时处理、适应变化的环境和准确的确定对于避免错误识别个体(假阳性)或遗漏受传染个体(假阴性)很重要。
[0006]例如，使用热相机进行个体筛查可能会造成瓶颈，导致人移动延迟，并使排队的人位置彼此接触更近。这一瓶颈可能会增加诸如机场和火车站的人流量大的区域的传染传播风险。在某些情况下，对人按组或群进行监测是可取的，例如工作场所(办公室、生产车间)、教室、公共交通、法庭或其他人群可能会受到传染或再次出现流行病/大流行病(如季节性流感)的地方。
[0007]鉴于前述，本领域持续需要用于非接触式温度测量的改进系统和方法。

技术实现思路

[0008]本文描述了用于非接触式温度测量的改进系统和方法。本公开的范围由权利要求限定，权利要求通过引用并入本部分。通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述，本领域技术人将获得对本公开的实施例的更完整的理解，以及意识到其附加优点。将参考将首先简要描述的附图。
附图说明
[0009]图1A示出了根据本公开的一个或多个实施例的部署在检查点处并且被配置为识别温度升高的人的示例热成像系统。
[0010]图1B示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例热成像系统。
[0011]图1C示出了根据本公开的一个或多个实施例的热成像系统的示例操作。
[0012]图1D示出了根据一个或多个实施例的用于避免假阳性和假阴性的增量考虑。
[0013]图2A示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例热成像监测系统。
[0014]图2B示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例热相机形状因子和示例实施方式。
[0015]图2C示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例热相机实施方式。
[0016]图3A示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例病毒检测系统和网络。
[0017]图3B示出了根据本公开的一个或多个实施例的远程病毒检测系统的示例。
[0018]图3C示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例病毒检测训练过程。
[0019]图3D示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例病毒检测验证过程。
[0020]图3E示出了根据本公开的一个或多个实施例的注释的训练图像。
[0021]图3F示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于训练数据集的示例面部姿态和注释的属性。
[0022]图3G示出了根据本公开的一个或多个实施例的训练数据集中的示例距离变化。
[0023]图3H示出了根据一个或多个实施例的用于检测受试者的升高的温度的示例过程。
[0024]图4是示出了根据本公开的一个或多个实施例的使用场景信息作为黑体的示例过程的流程图。
[0025]图5A示出了根据本公开的一个或多个实施例的可以在图4的过程中使用的示例黑体标贴。
[0026]图5B示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例被动黑体和遥测系统。
[0027]图6是示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于识别人面部上的像素的示例过程的流程图。
[0028]图7是示出了根据一个或多个实施例的随着时间的推移的温度测量的图表。
[0029]图8示出了根据本公开的一个或多个实施例的包括漂移监测的示例立体热系统。
[0030]图9示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例机场毫米波扫描仪。
[0031]图10A示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例采样界面。
[0032]图10B示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于升高的体温扫描的示例方法。
[0033]图10C示出了根据本公开的一个或多个实施例的使用图10A的方法的示例图像。
[0034]图11示出了根据一个或多个实施例的在升高的体温系统中使用与警报阈值结合的等温线的示例方法。
[0035]图12A和12B示出了根据一个或多个实施例的使用温度偏移来提高测量准确性的示例方法。
[0036]通过参考下面的详细描述可以最好地理解本公开的实施例及其优点。应当理解，相同的附图标记用于标识一个或多个图中所示的相同元件。
具体实施方式
[0037]根据各种实施例，本公开描述了用于非接触式温度测量的改进系统和方法。本文公开的各种系统和方法可以与用于个体筛查的热相机(例如，手持式热相机、位于固定位置
的热相机等)、被部署为提供对各种环境(包括人群和人流量大的区域)中的人的实时筛查和用于检测升高的皮肤或身体温度的其他温度测量系统一起使用。
[0038]本公开改进了处理和准确性并且可以用于重要场景，例如在流行病或大流行期间监测和控制患有传染病的人(例如，在冠状病毒(例如COVID
‑
19)的全球爆发期间监测病毒传播)。检测、跟踪和遏制传染病的传播通常是政府和医疗保健专业人的首要任务，以帮助减缓和遏制病毒的传播。在本文公开的一些实施例中，热成像系统可以定位于人流量大的地方，以提供快速筛查从而检测发烧的个体。使用机器学习分析热图像和/或其他数据，以检测、标记和跟踪人群中的人，识别人的头部位置，识别面部特征(例如，人的前额)，并获得人前额、他们的眼角或其他期望位置的温度测量。在一些实施例中，变焦光学器件被用于对准被跟踪的人身上的特定温度测量位置。
[0039]用于病毒/传染监测的热成像
[0040]在各种实施例中，描述了热成像技术，该技术可用于在大量人群中快速识别发烧的个体，以支持增加的监视和安全措施，以及监测和响应资产的优先安排。政府、医疗保健提供者、公共/私营企业、个人和/或其他实体可以使用该技术，来提供增强的跨多个任务区域的态势感知。在一些实施例中，热成像设备被配置为捕获全景高分辨率热图像，使用能够自主测量人群的温度的机器学习系统对该图像进行分析。该热成像设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：识别多个红外图像中的目标；至少部分地基于所述红外图像获取与所述目标关联的温度数据；评估所述温度数据，以确定对应的温度分类；和根据所述温度分类处理识别的目标。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述目标是人；所述识别包括识别该人并在所述红外图像的子集上跟踪该人；所述获取包括识别该人在红外图像的子集中的测量位置，并使用来自所述红外图像中的一个或多个的对应值确定与该位置关联的温度数据；并且所述评估包括使用所述温度数据计算该人的核心体温。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述评估包括使用经训练以将所述目标分类为发烧的目标或不发烧的目标的卷积神经网络(CNN)；并且所述处理包括如果所述温度分类指示所述目标发烧，则生成警报条件；和4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取包括使用经训练以生成核心体温的卷积神经网络(CNN)分析从测量位置获取的热数据、与相机位置关联的环境数据、与关联于所述相机位置的多个人关联的人群温度数据和/或随着时间的推移的目标温度数据。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述识别包括使用卷积神经网络(CNN)分析所述红外图像，所述方法还包括：训练所述CNN以识别面部特征点，所述面部特征点包括下巴、嘴巴、鼻子、左眼和/或右眼；训练所述CNN以识别所述目标与图像捕获设备之间的距离；和训练所述CNN以识别图像中的一个或多个对象，所述对象包括口罩、眼镜和/或帽子。6.根据权利要求1所述的方法，其中：所述识别包括识别所述目标的一个或多个面部特征点；所述获取包括：基于所述一个或多个面部特征点识别感兴趣区域，以及使用来自所述红外图像中的一个或多个的对应值测量所述感兴趣区域的温度；并且所述评估包括：基于所述一个或多个面部特征点测量头部姿态取向，以确定所述目标是否处于测量位置。7.根据权利要求1所述的方法，其中：所述温度数据与所述目标上的包括脸颊、泪管和/或前额的测量位置关联；所述评估包括将所述测量位置与所述目标的核心体温相关；并且所述方法还包括分析所述目标的视觉图像以识别所述测量位置。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：针对被配置为捕获所述红外图像的热相机设置无源黑体；邻近所述无源黑体设置温度传感器；感测与所述黑体关联的温度；将感测的温度无线传输到所述热相机；和
使用感测的温度和包括所述无源黑体的红外图像中的至少一个来校准所述热相机。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：测量具有已知温度的表面的温度，其中，所述表面是黑体、具有已知温度的对象和/或测量环境温度的设备；和使用测量的温度调整所述温度数据，以考虑测量误差。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：针对捕获所述红外图像的热相机提供中空体，所述中空体在面向所述热相机的端部包括高发射率表面；和将所述高发射率表面的图像处理为黑体。11.根据权利要求1所述的方法，其中：所述获取包括：用可见光相机捕获多个可见光图像，在所述可见光图像中跟踪所述目标，识别所述目标上的测量位置，和用热相机捕获所述红外图像；并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：泰立戴恩菲力尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：