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全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

2020-04-26 09:17 來源:互聯網 編輯:Emma

自從2020年的一場突如其來的疫情,但是我們沒有因為災難的到來而退縮,我們不僅積極地抗擊疫情,還得到穩定的控制,目前基本上恢復正常的日常生活。在這場戰疫之中,我們使用最多的莫過于有著紅外熱檢測系統的測溫槍,本文我們全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

由于傳統單純紅外傳感型檢測的準確性較差,利用可見光成像與紅外熱成像組合分析成為一種更加準確有效的檢測方案。 人在感染病毒發病以后,人體生物體征信號會出現異常,比如:體溫升高,心跳加快,呼吸加快。因此綜合利用這些生物體征信號進行分析可以大大提高檢測的準確性。第一代的綜合分析檢測設備采用生物 Radar 系統進行檢測,相比傳統的紅外傳感檢測方法,檢測的準確率從 81.5%提升到了 98%。但是這種基于微波雷達的方案成本太高,于是第二代綜合分析檢測設備開始采用可見光與紅外熱成像的混合方案,基于圖像處理與 AI 的技術,使得成本降低的同時,準確性也得到了進一步的提高。 典型的二代 IRT 綜合分析檢測設備如下圖。設備可以同時采集到可見光與紅外圖像。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

通過紅外圖像可以很容易檢測出人體尤其是面部的溫度信息。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

通過檢測人在呼吸之間鼻孔區域的溫度變化,可以檢測出呼吸的頻率。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

可見光圖像用來檢測人的心跳信息,人在面部血液循環會隨心跳體現微小的顏色變化,通過這種顏色變化可以計算出人的心率。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

得到心率,呼吸頻率,以及體溫的特征以后,可以用傳統的統計分析方法或者 ML 的方法進行分類,區分出健康人或者受感染者。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

由下圖可見,傳統的單純體溫檢測法(大于 37°截止閾值),二象限內的樣本都會被遺漏掉,會存在大量的漏檢。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

用傳統的數據分析的分類方法,相當于在大量數據里,用一條直線進行分類,當有樣本落在直線左邊,這種分類方法就漏檢了。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

利用 machine learning 的方法,相當于可以用一條不規則的線進行分類。

這樣,就大大提高了分類的準確性。

全面解析紅外熱檢測系統是如何感應體溫升高的?

最新一代的 IRT 快速檢測設備普遍采用了 AI 技術,以提高識別的準確性。

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希望廣大成像科學家,工程師一起努力,把更多的新技術用來為人類健康服務。

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