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盘点疫情防控中的黑科技:热成像测温技术
2020/2/10 14:34:00   IOT周刊      关键字:疫情防控 热成像测温      浏览量:
目前,各家核心企业已推出针对各种场合的体温筛查方案,包括针对已建人员通道场景临时布控体温筛查、利旧改造体温筛查、新建人员通道体温筛查等形式。除了保障精度和图像质量,经济性和简单灵活的应用也是不可忽视的要求。对于十分紧急的情况,海康威视等企业甚至提供了极简方案,只需要给设备多加一个三脚架,即可完成系统的建设。
  随着返程高峰的到来,如何有效防控疫情“返程传播”成为重中之重。近日,福州火车站启用了热成像测温技术,让过往旅客在进出车站的同时,更快地完成体温检测。“速度变快了,效率更高”。福州火车站的安保人员这样评价到。

  2003年“非典”时期,测体温的工具,人们常用的是体温计。在当时,额温枪的出现,还是一件新鲜事儿,人们被人举着“手枪”测额头体温,尚还不太习惯。而现在,车站、机场,都开始启用红外热成像线测温仪,几秒钟即可显示结果,一旦有超出标准体温者,测温仪就会报警。这究竟是怎样一种黑科技呢?

  人体测温“技术劳模”

  物体在自然情况下会对外辐射红外线,与我们日常见到的可见光的波长不同。可见光为我们呈现了眼睛能看到的世界,而红外线呈现的是我们看不到的温度的世界。

  红外测温设备,能感应到我们看不见的红外线,把温度转换成数字和图像。额温枪和红外热成像设备都是红外测温的方式,但又有很大的区别。

  图:三种测温方式对比

  由上图可见,相比于水银温度计和额温枪,红外热成像测温的两大优势为“高效”和“安全距离测温”。

  同为红外测温设备,为什么红外热成像产品要比额温枪高效?

  简单来讲,额温枪、耳温枪等感知的是一个“点”的温度,而红外热成像设备感知的是由成千上万个点组成的“面”。

  前者就像是单兵作战,后者则像是一个庞大军队,使用一台红外热像仪相当于同时使用成千上万台额温枪。举例来说,一台分辨率为160×120的热像仪,一次能读取19200个点的温度,相当于一万多个额温枪在同时工作。

  另一方面,红外热像仪是对于“面”的测温,能够做到在更远距离处精确测量物体的温度。而在这一点上,感知“点”的温度的额温枪却会受到限制。根据光学原理,测量距离增大,就扩大了准确检测的目标面积(如下图),得出的温度值会受到影响。这就限制了额温枪精确测温的距离,仅为1到3厘米左右。

  由此可见,疫情当前,红外热成像测温满足了快速、大面积安全排查的需要,是名副其实的“技术劳模”。同时又是一种远距离、不打扰的方式,被检测人员无需停留等候,值守人员也与被测人群保持着较为安全的距离,有效地减少感染风险。

  既然如此高效安全,采集到的体温是否可以用于医学指标呢?值得注意的是,红外热成像并不是精确的医学测温仪器,它主要是用来在人群中快速地选定一些体温异常者,然后再配合医疗手段的体温计复测,确保不遗漏发热人员。

  据了解,高德红外、海康威视等企业均推出了达到±0.5℃精度的红外热成像测温设备。在检疫领域积累了20年经验的高德红外表示,大量的应用实践证明了±0.5℃精度完全可以满足公共场所的体温初筛要求。如果搭载黑体(一种校准设备),精度可以更高,可以达到±0.3℃。

  热成像企业的疫情阻击战

  疫情爆发后,国内红外热成像技术核心企业在春节期间就加班加点,各自发挥所长,竭力驰援防疫一线。

  在紧急需求下,自主研发能力企业的优势凸显。“我们在两年多以前就已经布局红外热成像人体测温产品,通过产品和算法的经验积累,已经衍生出多种产品形态,比如测温闸机、手持测温仪等。”海康威视热成像产品经理姚静表示。经过不断迭代和优化,海康威视红外热成像人体测温产品及方案已然成熟,在疫情期间得以快速地响应需求。同时,在红外热成像人体测温产品的精度上面也越来越精确,即使是经济型的手持产品,其精度也做到了无黑体校准±0.5℃,有黑体±0.3℃。疫情初期,海康威视的红外测温设备在年前第一时间驰援武汉,经济型热成像卡片机和手持热像仪等设备在武汉市武昌区的医院及时投入了使用。

  图:多种热成像人体测温产品
  同样掌握核心红外技术的还有高德红外和大立科技等专注红外领域的企业。高德红外的体温快速筛查系统,核心器件不受制于人,使得高德红外能在疫情爆发的初期就能积极响应,在武汉天河机场、武汉三大火车站、重点医院和政府机构等单位安装了红外体温快速筛查仪;大立科技的人体测温智能筛查系统,在年前即驻扎在武汉大学中南医院,高效快速地筛查过往人群。

  目前,各家核心企业已推出针对各种场合的体温筛查方案,包括针对已建人员通道场景临时布控体温筛查、利旧改造体温筛查、新建人员通道体温筛查等形式。除了保障精度和图像质量,经济性和简单灵活的应用也是不可忽视的要求。对于十分紧急的情况,海康威视等企业甚至提供了极简方案,只需要给设备多加一个三脚架,即可完成系统的建设。

  疫情已进入攻坚期,这些科技企业在快速响应的背后,也一直在努力克服着开工时间、备料、运送等诸多困难,在技术防控的战场上冲锋陷阵。返工高峰即将到来,在这些企业的努力下,全国将有更多场所、更多地区能够受益于这种高效的热成像测温技术,为疫情阻击战贡献科技的力量。